高效钢筋与预应力技术应用总结

建设部建筑业新技术应用示范工程技术总结 单项技术与用总结PAGE57建设部建筑业新技术应用示范工程技术总结 单项技术与用总结PAGE58高效钢筋与预应力技术应用总结1HRB400级钢筋应用技术1.1工程概况广州***工程结构类型属于钢结构，钢筋混凝土框架结构，耗钢筋量巨大，需完成钢筋绑扎14219.71t，所用钢筋等级有HPB235、HRB335和HRB400三种，其中屈服强度为400N/的HRB400级热轧带肋钢筋所用规格有Φ10、Φ12、Φ14、Φ16、Φ18、Φ20、Φ22、Φ25、Φ28、Φ32，所用HRB400级钢筋总量8758.2t。HRB400级钢筋是目前国内重点推广的新钢种之一，由于加入了微量的合金元素V、Nb、Ti，使其各方面性能都有了很大的改善，提高了钢筋的屈服强度，可焊接性能以及伸长率等，在国内得到了越来越多的用。HRB400级钢筋的强度标准值取为400MPa，强度设计值定为360Mpa，抗拉强度为570N/，伸长率约为10%左右，这些指标都达到了较高水平，因此国内已将HRB400级钢筋作为混凝土结构用钢的主导钢筋，并广泛用于抗震设计中。由于其优良的工程性能，本工程大量的使用了HRB400级钢筋，约为6592t，大幅度减少了钢筋用量，估计节约10%—15%。1.2保证质量的措施1）HRB400级热轧带肋钢筋的技术指标符合国家标准《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》GB1499-1998的规定。2）钢筋的强度标准值为400N/，强度设计值为360N/。3）HRB400较HRB335设计强度提高20%，且二者价格差异不大，在一般的条件下选用效果很好。但注意，在相同条件下钢筋发挥的力为HRB335的1.2倍，也就意味着变形和裂缝宽度增大约20%，对于受拉构件变形和裂缝较大，这种结构或构件先进行正常使用极限状态要求的验算。1.3试验统计结果HRB400级钢筋屈服强度检验报告（MPa）生产厂家涟钢马钢广钢首钢韶钢萍乡钢报告编号直径（mm）07C01645-EA-128415254401641032465C-0Z12-090386420465204652046009C01846-EA-12541509C01847-EA-12541507C01515-EA-107C01515-EA-13242532420284452542007C01515-EA-22543507COO248-EA-216440C-0Z12-070111043244507C01498-EA-122430224802542007C00248-EA-11648507C01499-EA-112435124401244012425C-0Z12-07011103204702046007C01372-EA-216470C-0Z12-0701110216465C-0Z12-070111011052510540144751448507C00015-EA-132470324703246507C00016-EA-23246507C00016-EA-12546525465324703246507C00017-EA-2204452245007C00017-EA-112490124851444016465C-0Z12-061213011044007CO1372-EA-1125651256007C01325-EA-1-G11046507C01066-EA-13245507C01060-EA-12040025480254852548009C01847-EA-22541507C01060-EA-21440025485C-0Z12-09027092245507C01062-EA-212405124051241014405C-0Z12-09032191446007C01062-EA-112410C-0Z12-09032201647007C01061-EA-228450284753245532455C-0Z12-09032222844507C01061-EA-125470254852548025480C-0Z12-09032242844007C00950-EA-232455C-0Z12-09032263253007C00950-EA-12040022420254202842007C00949-EA-110420124151446016460C-0Z12-09038652244022440C-0Z12-070122013245032475C-0Z12-0903866254252543007C00249-EA-12543507C00247-EA-22543525430C-0Z12-09041461448507C00247-EA-1254352544009C02886-EA-214470164601846009C03235-EA-225440C-0Z12-090513414475C-0Z12-09051352544525450C-0Z12-09068411447014465平均值436.5217462.1739464211444.375445430446.9153（由工程实际统计结果可知，本工程所用的任何厂家的材料都有较高的强度，远远超过了其强度设计值。）1.4经济效益和社会效益分析钢铁行业作为高耗能行业，我们的广州***工程大量的使用了HRB400级钢筋，促进了材料行业的科技进步，节约了钢材，估计节约10%—15%，间接的节约了不可再生的煤炭资源约744t，为国家的环境保护和可持续发展也做了一份贡献，具有很好的示范性。

3粗直径钢筋直螺纹机械连接技术1工程概况广州***工程结构类型属于钢结构，钢筋混凝土框架结构，工程钢筋机械连接大量使用了粗直径钢筋直螺纹机械连接技术，所用直螺纹套筒的规格有Φ18、Φ20、Φ22、Φ25、Φ28、Φ32，直螺纹连接的接头大约有84000个。2施工方法1）施工原理及特点直螺纹连接是一种机械接头，是将待接的两根钢筋端头制成直螺纹，通过一个两端带有内螺纹的连接套按规定的力矩值把两根钢筋连接成一体。粗直径钢筋宜采用滚轧直螺纹机械连接技术。直螺纹连接有以下特点：滚扎直螺纹连接形式示意图（1）连接质量高、对中性好，操作方便；（2）钢筋套丝可预制，不占工期，套筒运到工地即可连接，缩短工期；（3）连接时不用电、不用气、无明火作业，风雨无阻，可全天候施工，无污染，施工安全可靠；（4）实用性强，在狭小的场地，钢筋排列密集处能灵活操作；（5）不受钢筋有无花纹及可焊性等因素的限制；（6）可以节约搭接长度的钢筋，节约能源，设备仅为3－4kW，综合经济效益好；（7）不同直径钢筋连接时，采用不对称连接套，一次性连接钢筋直径不宜大于二级。2）施工准备（1）备好扎丝机、连接套筒、塑料保护帽、冷却液、扎丝配件等物料；（2）在钢筋加工鹏处安置设备，要求搭好防雨棚和加工工作架；（3）进行设备调试和试件制作：设备安装好后，通电进行正反转。水泵冷却系统，行程控制系统的试运转，当一切运转正常后，将待加工钢筋不同规格各取六根（长度250mm至300mm）做三组试拉件。3）施工工艺流程4）操作工艺（1）钢筋端面与钢筋轴线垂直，不得有马蹄形或弯曲，不得用气割下料。（2）加工丝头时，采用水溶性切削滑液，不得在不加润滑液的情况下进行滚丝。（3）加工的钢筋螺纹丝头的外形尺寸、牙形、螺距等满足产品设计要求，且经配套的量规检测合格。（4）加工完，经检验合格的丝头加以保护，戴好保护帽，并按工程部位、规格分类堆放整齐。5）连接与安装（1）连接前首先进行塑料保护帽的回收，回收率在70%以上，检查螺纹质量，清除杂物、锈斑及泥浆，并检查待连钢筋是否同图纸要求一致，连接时，用普通扳手（管钳）旋合接头到位。待连接钢筋可以旋转的，其步骤为：第一步：顺时针旋转联合器，拧到固定钢筋上；第二步：将待连接钢筋对准已安装联合器的钢筋；第三步：将待连接钢筋丝口全部拧入联结器。待连接钢筋不能旋转的，其步骤为：第一步：顺时针旋转联结器，拧到长丝钢筋上；第二步：将待连接钢筋对准已安装联结器的钢筋；第三步：将联结器退出长丝钢筋，同时拧到短丝钢筋上，保证短丝钢筋丝口全部拧入联结器。（2）设置在同一构件内的直螺纹接头相互错开，在任一接头中心至长度为钢筋直径的35倍区段范围内，有接头的受力钢筋截面面积占受力钢筋面积百分率：受拉区不宜超过50%，受压区不受限制。（3）接头避免设在框架梁端及柱端箍筋加密区。（4）接头端距钢筋弯曲点不得小于钢筋直径的10倍。（5）连接套之间的横向净距不宜小于25mm。（6）当接头采用异径连接时，一次连接钢筋直径之差不宜超过二级。（7）钢筋成型后接头的位置，不能位于构件最大受力处。（8）施工过程中严格按有关规范执行质量标准、成品保护。3质量保证措施（1）钢筋下料时，其切口端面与钢筋轴线垂直，不得有马蹄形或挠曲。（2）加工丝头的牙形、螺纹与连接套的牙形、螺距一致，有效丝扣段内的秃牙部分累计长度小于一扣周长的1/2，并用相的环规和丝头卡板检测合格。丝头检验合格后，用塑料帽或连接套筒保护，不让丝头锈蚀。同时在运输工程中妥善保护，避免雨淋、沾污、遭受机械损伤。（3）连接套不能有严重锈蚀、油脂等影响混凝土质量的缺陷或杂物，经验收合格的连接套有明显的规格标记，一端孔用密封盖扣紧。（4）钢筋连接时，钢筋的规格和连接套的规格一致，并确保丝头和连接套的丝扣干净、无损，被连接的两钢筋端面处于连接套的中间位置，偏差不大于P(螺距)，并用工作扳手拧紧，使两钢筋端面顶紧。（5）钢筋与连接套规格一致，接头外正常丝（短丝）露丝扣不大于一扣，长丝露丝长度为套筒的一半。（6）接头的现场检验按验收批进行，同一施工条件下的同一批材料的同等级同规格接头，以500个为一个验收批进行检验与验收，不足500个也作为一个验收批，试件的单向拉伸试验达到现行行业标准《钢筋机械连接通用技术规程》中A级的强度要求。（7）自检合格的丝头，由质检员随机抽样进行检验，以一个工作班内生产的钢筋丝头为一个验收批，随机抽检10%进行钢筋丝头质量检验；当合格率小于95%时，加倍抽检，复检中合格率仍小于95%时，对全部钢筋丝头逐个进行检查，并切去不合格丝头，重新加工螺纹。建设部建筑业新技术应用示范工程技术总结 单项技术与用总结建设部建筑业新技术应用示范工程技术总结 单项技术与用总结4试验统计结果钢筋直螺纹机械连接接头试件单向拉伸性能抗拉强度检验报告（MPa）报告编号生产厂家河北奎星玛钢有限公司广钢首钢马钢深圳市华意隆钢筋连接新技术研究院韶钢公称直径（mm）06C06147-FC-1256052861507C00511-FC-12861507C00886-FC-122640256202861507C00886-FC-23260007C00946-FC-122580256052862007C00946-FC-23260507C01003-FC-228625326053260507C01003-FC-122575225752561507C01088-FC-13260507C01087-FC-120610225802561507C01087-FC-22862507C01373-FC-12063507C01374-FC-122645256452859507C01374-FC-23261007C01445-FC-22862507C01446-FC-13260507C01445-FC-120640226802563007C01647-FC-120615225952560007C01647-FC-225625286052861507C01646-FC-13262507C01934-FC-120615225952562007C01934-FC-22861507C01935-FC-13262507C02200-FC-13260507C02539-FC-120610226102564507C02199-FC-22861507C02199-FC-120570225702559007C02539-FC-23257507C02538-FC-128630C-0Z12-07019022860032585C-0Z12-0903767206002259525625C-0Z12-09045043264525620C-0Z12-09054562060507C00887-FC-122655256302861507C00887-FC-23260007C00824-FC-125650286153260507C00824-FC-22266007C00794-FC-125610286453263507C00733-FC-120635225952561507C00733-FC-22862007C00734-FC-13260507C00362-FC-128680256102262007C00362-FC-22560507C00363-FC-12262006C04925-FC-122610256102861506C04925-FC-232605C-0Z12-070190120580C-0Z12-070190325610C-0Z12-09057002561522580C-0Z12-07019022860032585C-0Z12-0904729326452859025590C-0Z12-09047302261520615C-0Z12-09054552560009C04614-FC-12558509C02355-FC-12561022590C-0Z12-090016625570C-0Z12-090016420645C-0Z12-081196925630C-0Z12-081182128615C-0Z12-08117952565032615C-0Z12-08117941854520545C-0Z12-080829625625C-0Z12-08082952056522635C-0Z12-080726325630C-0Z12-0901586256352564032600C-0Z12-090169822635C-0Z12-090212825635C-0Z12-061218082863532655C-0Z12-06121807205852259525650C-0Z12-060929091865018655C-0Z12-060929102058020650C-0Z12-0612180618575C-0Z12-06092912256202863032615C-0Z12-060929112264522590平均值614.6595597.5611.3609.8620.8608.2（以上试验统计，所有直螺纹接头类型等级要求为II级，即接头的抗拉强度不小于被连接钢筋实际抗拉强度标准值。试验中接头破坏形态均为母材钢筋拉断。）5科技进步效益分析直螺纹接头连接技术施工方便，施工速度较快，接头的连接质量能够得到保障，使本工程的钢筋工程能够顺利进行，质量得到甲方和监理的一致好评；并且减少了不少搭接或焊接处的钢筋，经粗略估算，能节省钢筋约342.3t,间接的节约不可再生煤炭232.8t，带来了不小的经济效益，为国家的环保和可持续发展也做了贡献。附件：（1）水平钢筋直螺纹机械连接外观（2）竖向钢筋直螺纹机械连接外观

图表2水平钢筋直螺纹机械连接外观图表3竖向钢筋直螺纹机械连接外观

5有粘结预力成套技术5.1工程概况广州***对局部大跨度梁和悬臂梁施加有粘结预力，预力梁分布在：首层A区、B区的环形梁(首层A区、B区的预力环形梁连续跨数多、有折角、截面大、超长、有后浇带跨越A区的预力环形梁（a1YKL1、a1YKL2、a1YKL3）总共连续50跨、B区的预力环形梁（b1YKL1）总共连续35跨，且均有数个折角，其中所配置的5-7Y预力筋需考虑各种因素后适当分成数段，各段的张拉端的设置根据具体情况将有梁面开槽设张拉端、梁端设张拉端、后浇带加宽设张拉端等形式)；多功能剧场（多功能剧场主体结构共四层，预力梁位置分布在二层、三层悬挑梁悬挑长度为6.0m～9.0m，四层舞台位置屋面大跨梁为24.0m）；大剧场(大剧场主体结构共七层，预力梁位置在二三层悬挑梁悬挑长度为6.0m，四层舞台位置屋面大跨度梁为24.0m。)及大剧场的观众厅（大剧场观众厅27.25m层，预力梁位置在观众厅看台屋面、预力的最大跨度梁其长度为35.0m，梁截面为400×2200。预力张拉端设在内筒墙外侧。）。本工程使用强度等级为1860Mpa的高强度低松弛钢绞线（松弛损失小于2.5%），规格Φ15.24mm。张拉端采用夹片式锚具，固定端采用挤压式P型锚，所有锚具均为一类锚具。5.2施工工艺及质量控制5.2.1材料质量要求（1）高强度低松弛钢绞线母材和性能符合预力混凝土用钢绞线（GB/T5224-2003）的有关规定，钢材具有出厂证明书，进场时进行外观检查并抽样进行力学性能检验，确认合格后方使用。（2）锚具出厂前按规定进行检验并提供质量证明书。其质量符合《预力筋用锚具、夹具和连接器》国家标准（GB/T14370-2002）的要求。进场后抽样进行外观检查，并进行组装件试验，确认合格后方使用。5.2.2预力施工工艺流程本工程楼面预力梁模板安装及钢筋绑扎阶段的施工顺序为：安装梁底模板，梁侧模先不装，张拉端模板先不装（以便穿预力筋及设置张拉端）；绑扎梁普通钢筋及穿预力筋；安装张拉端锚垫板及螺旋筋，封梁边及梁侧模板。现浇预力砼工程的施工,是在普通钢筋砼施工工序中，穿插预力施工工序。具体流程如下：图表SEQ图表\*ARABIC1预力施工工艺流程5.2.3施工要点（1）预力筋下料、制作固定端锚具：预力筋预先运入工地存放。预力筋堆放、下料、制作场地需要约5×50m（首层施工时短期需要）、5×30m（长期）每层楼面施工前，根据每条梁的图纸尺寸及现场实际量测结果，确定各组预力筋下料长度（钢绞线的下料长度等于钢绞线在结构内的长度、张拉预留长度及下料误差三者之和）。用砂轮切割机将预力筋切割成所需长度，下好料的成品钢绞线不能有死弯及损伤。下料完毕后，即制作固定端锚具，按长度分类堆放备用。注意事项：（2）预力曲线放线：预力筋（波纹管）在梁中按设计要求的曲线布置（将在“预力施工详图”中和画出各榀梁中预力筋的曲线），曲线形状由反弯点及最低点、最高点等几个特征点控制，梁中预力筋根据详细的放线图，每间隔1.0m～1.5m左右（间距不大于1.5m）设一个控制点，按图施工。注意事项：由专人进行放线，并及时进行检查。（3）固定架的焊接：预力筋在各控制点处由固定架支承，固定架间距为1.0m～1.5m左右，为防止在浇砼时变位，梁中固定架点焊在梁箍筋上，固定架有足够的支承力，直径不小于10mm，位置及高度准确。注意事项：（4）铺放波纹管、预力筋穿束梁普通钢筋绑扎完毕并焊接完固定架后，先铺放波纹管。波纹管接头长度按设计要求取200mm。管接口处用胶带缠裹密封，以防接缝处漏浆。两根波纹管相接处抵紧，以防穿筋时出现翻皮。波纹管在孔道端部与预埋锚垫板相接，并对接缝进行处理以防漏浆。波纹管安装时避免反复弯曲和电焊火花烧伤管壁。波纹管安装后，对波纹管的位置、曲线形状、固定的牢固程度、接头及管壁破损情况进行检查，如有破损可用粘胶带修补，破损严重的更换，防止漏浆出现。波纹管安装就位后，将预力筋穿入管内，预力筋穿束采用人工单根穿束；对一端预埋于构件内的预力筋，在预力筋固定端制作完成后逐根将其穿入波纹管中。全部穿完后将波纹管绑扎在固定架上，以防浇筑混凝土时波纹管移位。注意事项：（5）预力筋就位固定及留排气泌水孔：预力筋的垂直位置由固定架控制，预力筋的水平位置保持顺直。在就位固定后，在固定端处、曲线高点设排气泌水管，泌水管伸出楼面至少300mm，为防止泌水管被误拔或弯折，在泌水管中预先插一根钢筋并绑扎在一起。（6）放置螺旋筋：按设计要求在张拉端和固定端后安装螺旋筋，承担预力局部压力。（7）锚垫板的安装与固定：从波纹管端套入锚垫板，并将其稳固焊在柱筋上。固定端锚具伸入锚固构件厚度的一半以上。张拉端与固定端垫板均须与预力筋保持垂直。本工程悬臂梁部分张拉端垫板缩入构件内固定，垫板前用泡沫塑料填充成孔。（8）混凝土浇筑及养护：在混凝土浇筑过程中，特别注意振动棒不要直接接触波纹管、预力筋。张拉端及梁柱节点等重点部位因钢筋密集、浇捣困难，宜采用小直径振动棒振捣密实，以免张拉时由于混凝土不密实使预埋承压垫板凹陷，造成质量安全事故。注意事项：（9）锚垫板的清理和锚具的安装：浇筑砼后为了能顺利地装好锚具，锚垫板在浇完砼后要清理干净，锚垫板的面上不能有砼，随后安装锚具。（10）预力筋的张拉：当预力梁的砼达到85％设计强度后（一般10天左右，本工程楼面分块浇筑，土建施工单位在浇筑每块楼面时均多留二组混凝土试块，到期进行试验），其中有后浇带跨越的梁需在后浇带封闭并且混凝土强度达到85％设计强度后，用专门标定的张拉设备进行张拉。本工程采用一端张拉及两端方式（详见设计图纸）。张拉前，加固脚手架（一般不必重新搭设脚手架，利用原来脚手架能够站4人即可），以便张拉人员安全、顺利操作。注意事项：eq\o\ac(○,1)张拉设备采用YDC240Q-150型千斤顶、YCW150型千斤顶、YCW250型千斤顶及高压油泵。张拉设备在使用前先进行标定，并根据标定报告用内插法计算出张拉力所对的油表读数，张拉时用该读数进行控制。eq\o\ac(○,2)张拉方法张拉端在结构内部的有粘结预力筋，无法采用群锚张拉时，采用单根张拉；建筑物周边张拉端内凹的有粘结预力筋，无法采用群锚张拉时，采用单根张拉；其它有粘结预力筋可以进行群锚张拉。eq\o\ac(○,3)张拉控制力σcon按设计要求为1395Mpa，每根张拉力F=195.3KN。有粘结预力筋采用单根张拉方式时，σcon为1450MPa，每根张拉力F=200KN。eq\o\ac(○,4)按设计要求张拉程序为：0—10%σcon—100%σcon—锚固。eq\o\ac(○,5)张拉次序：每一层按梁的位置对称张拉；eq\o\ac(○,6)预力筋伸长值张拉过程实行双控管理，即以力控制为主，并同时实施伸长值测量控制。本公司在正式张拉前进行试张拉，实测摩擦损失系数，