建設部頒發建筑業10項新技術（三）---高效鋼筋與預應力技術

3. 高效鋼筋與預應力技術 3.1 高效鋼筋應用技術 3.1.1 HRB400 級鋼筋的應用技術 (1) 主要技術內容 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 級鋼筋是目前國內重點推廣的新鋼種之一，它包含20MnSiV 、20 MnSiNb 和20 MnTi三個品種。在國內得到越來越多的應用。但應指出，直徑12mm 以下的小直徑HRB400 級鋼筋往往沒有明顯的屈服點，這在設計時應引起注意。同時由于鋼筋兩面帶有縱肋給開盤矯直造成一定影響，應防止表面嚴重擦傷，且鋼筋的彎曲度應滿足標準規定。 (2) 技術指標 HRB400 級熱軋帶肋鋼筋的技術指標應符合國家標準《鋼筋混凝土用熱軋帶肋鋼筋》GB1499-1998 的規定。鋼筋直徑為6～50mm，鋼筋的強度標準值為400 N/mm2，強度設計值為360 N/mm2。 (3) 適用范圍 HRB400 級熱軋帶肋鋼筋可應用于非抗震和抗震設防地區的民用與工業建筑和一般構筑物，可用作鋼筋混凝土結構構件的縱向受力鋼筋和預應力混凝土構件的非預應力鋼筋以及用作箍筋和構造鋼筋等。 (4) 已應用的典型工程 HRB400 級鋼筋在國內的土建工程中，例如在許多高層建筑、大型公共建筑、工業廠房、水電工程、橋梁工程以及構筑物等逐漸得到普遍應用。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 鋼筋焊接網應用技術 3.2.1 冷軋帶肋鋼筋焊接網 (1) 主要技術內容 鋼筋焊接網是一種在工廠用專門的焊網機焊接成型的網狀鋼筋制品?？v、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，焊接前后鋼筋的力學性能幾乎沒有變化。 目前主要采用CRB550 級冷軋帶肋鋼筋焊接網，工程應用較多、技術成熟。采用焊接網可顯著提高鋼筋工程質量，大量降低現場鋼筋安裝工時，縮短工期，適當節省鋼材，具有較好的綜合經濟效益，特別適用于大面積混凝土工程。 (2) 技術指標 冷軋帶肋鋼筋焊接網技術指標應符合《鋼筋混凝土用鋼筋焊接網》GB/T1499.3-2002 和《鋼筋焊接網混凝土結構技術規程》JGJ114-2003 的規定。受力鋼筋的直徑宜采用5～12mm，焊接網制作方向的鋼筋間距宜為100、150、200mm，與制作方向垂直的鋼筋間距宜為100～400mm，焊接網的最大長度不宜超過12m，最大寬度不宜超過3.3m。焊接網鋼筋強度標準值為550N/mm2，強度設計值為360 N/mm2，伸長率( 10 d )不低于8%，焊點抗剪力不應小于試件受拉鋼筋規定屈服力值的0.3 倍。 (3) 適用范圍 冷軋帶肋鋼筋焊接網廣泛適用于現澆鋼筋混凝土結構和預制構件的配筋，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。同時可用作隧洞襯砌、輸水管道、海港碼頭、樁等。 (4) 已應用的典型工程 據不完全統計，國內應用焊接網的各類工程總計在2500 余項，應用較多地區為珠江三角洲、長江下游(含上海)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m2樓板采用壓型鋼板和焊接網配筋，共用焊接網675t 。深圳市民中心工程是目前國內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3500多t 。北京百榮世貿商城為地上6 層、地下2 層的框架結構，總建筑面積約40 萬m2，在樓板中應用焊接網約4900t 。江陰長江公路大橋引橋的橋面鋪裝采用焊接網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3600t 。其他如北京的四環、五環、六環的橋面鋪裝以及一些舊橋改造工程中大量采用焊接網。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。 3.2.2 HRB400 鋼筋焊接網 (1) 主要技術內容 HRB400 級鋼筋焊接網在國內部分地區已開始應用，由于鋼筋延性較好，除用于一般鋼筋混凝土板類結構外，更適于抗震設防要求較高的構件(如剪力墻底部加強區)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，設計時應按有關規定處理。鋼筋由于兩面帶縱肋，給開盤矯直也造成一定困難，使用時應防止表面嚴重擦傷、且鋼筋的彎曲度應滿足標準要求。 (2) 技術指標 HRB400 級鋼筋焊接網的技術指標應符合《鋼筋混凝土用鋼筋焊接網》GB/T1499.3-2002 和《鋼筋焊接網混凝土結構技術規程》JGJ114-2003 的規定。受力鋼筋的直徑為6～16mm?？v橫向鋼筋間距及網片最大尺寸限值同冷軋帶肋鋼筋焊接網。焊接網鋼筋的強度標準為400 N/mm2，強度設計值為360 N/mm2，伸長率( 5 d )不低于14%，焊點抗剪力不應于小試件受拉鋼筋規定屈服力值的0.3 倍。 (3) 適用范圍 HRB400 級熱軋鋼筋焊接網適用于現澆鋼筋混凝土和預制構件的配筋，特別適用于大面積混凝土板類構件如樓板、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，同時可用作隧洞襯砌等構筑物的配筋。 (4) 已應用的典型工程 到目前為上熱軋帶肋鋼筋(HRB400)焊接網工程應用量超過100 個，使用面積60 多萬m2，應用量6000 多t ，應用部位有樓板、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2200 多t 。 3.2.3 焊接箍筋籠 (1) 主要技術內容 梁、柱箍筋用附加縱筋連接先焊成平面網片，然后用彎折機彎成設計形狀尺寸的焊接箍筋骨架?？蓪⒎忾]箍筋籠運至施工現場穿入主筋綁扎后澆筑混凝土，或將箍筋籠在焊網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?；蛘哂米詣踊摻罨\滾焊機將縱筋與連續環筋電阻點焊成各種斷面形狀的鋼筋骨架?？捎米麂摻罨炷粱蝾A應力混凝土輸水管道、樁等。 (2) 技術指標 焊接箍筋籠的技術要求應符合《鋼筋焊接網混凝土結構技術規程》JGJ114-2003 的規定。鋼筋的技術指標應符合《鋼筋混凝土用鋼筋焊接網》GB/T1499.3-2002 的規定。 (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用，它是焊接網從板類構件擴大到桿類構件的良好型式。箍筋籠適用于梁、柱構件以及樁、輸水管道等。 (4) 已應用的典型工程 國內應用較多的是采用滾焊機生產的圓筒形箍筋籠，主要用于輸水管道。用網片彎折成的箍筋籠目前還沒有用于工程上。但生產箍筋籠的彎折機設備國內已有。 3.3 粗直徑鋼筋直螺紋機械連接技術 (1) 主要技術內容 目前，我國粗直徑鋼筋機械連接技術廣泛應用已有多年，最新技術主要有直螺紋鋼筋機械連接技術，它包含鐓粗直螺紋、滾軋直螺紋兩種方式，技術成熟、使用經驗豐富。粗直徑鋼筋直螺紋機械連接技術是通過不同工藝方式將鋼筋端頭加工成螺紋，再用帶有內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量穩定，性能可靠，接頭可達到行業標準I、II 級的要求。另外，現場可實現提前預制，在連接作業面施工方便、快捷。 (2) 技術指標 粗直徑鋼筋直螺紋機械連接接頭的技術指標應符合中華人民共和國行業標準《鋼筋機械連接通用技術規程》JGJ107-2003 的規定。 (3) 適用范圍 粗直徑鋼筋直螺紋機械連接技術可用于HRB335、HRB400 級熱軋帶肋鋼筋的連接，應用于抗震或非抗震設防的房屋建筑、橋梁、水工結構、地鐵、核電站、電視塔等工業與民用結構。根據不同的使用要求，可選用不同類型的接頭應用于水平、豎向及斜向鋼筋的連接。 (4) 已應用的典型工程 粗直徑鋼筋直螺紋機械連接技術已應用的典型工程有：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，北京現代城商住樓等眾多工程。 3.4 預應力施工技術 3.4.1 無粘結預應力成套技術 (1) 主要技術內容 無粘結預應力筋由單根鋼絞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構內，待混凝土硬化達到一定強度后，通過張拉預應力筋并采用專用錨具將張拉力永久錨固在結構中。其技術內容主要包括材料及設計技術、預應力筋安裝及單根鋼絞線張拉錨固技術、錨頭保護技術等，詳細內容請見《無粘結預應力混凝土結構技術規程》。 (2) 技術指標 無粘結預應力技術用于混凝土樓蓋結構可用較小的結構高度跨越大跨度，對平板結構適用跨度為7～12m，高跨比為1/40～1/50；對密肋樓蓋或扁梁樓蓋適用跨度為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，節省材料和造價；在多層大面積樓蓋中采用該技術可提高結構性能、簡化梁板施工工藝、加快施工速度、降低建筑造價。 (3) 適用范圍 該技術可用于多、高層房屋建筑的樓蓋結構、基礎底板、地下室墻板等，以抵抗大跨度或超長度混凝土結構在荷載、溫度或收縮等效應下產生的裂縫，提高結構、構件的性能，降低造價。也可用于筒倉、水池等承受拉應力的特種工程結構。 (4) 已應用的典型工程 無粘結預應力技術在建筑工程領域得到較為廣泛的應用，典型的高層建筑如：廣東國際大廈63 層預應力樓蓋、青島中銀大廈58 層樓蓋、北京航華科貿中心34 層樓蓋、深圳福田保稅區中心大廈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構。 3.4.2 有粘結預應力成套技術 (1) 主要技術內容 有粘結預應力技術采用在結構或構件中預留孔道,待混凝土硬化達到一定強度后，穿入預應力筋，通過張拉預應力筋并采用專用錨具將張拉力錨固在結構中，然后在孔道中灌入水泥漿。其技術內容主要包括材料及設計技術、成孔技術、穿束技術、大噸位張拉錨固技術、錨頭保護及灌漿技術等。 (2) 技術指標 扁管有粘結預應力技術用于平板混凝土樓蓋結構，適用跨度為8～15m，高跨比為1/40～1/50；圓管有粘結預應力技術用于單向或雙向框架梁結構，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，節省材料和造價；在多層、大面積框架結構中采用有粘結技術可提高結構性能、節省鋼筋和混凝土材料，降低建筑造價。 (3) 適用范圍 該技術可用于多、高層房屋建筑的樓板、轉換層和框架結構等，以抵抗大跨度或重荷載在混凝土結構中產生的效應，提高結構、構件的性能，降低造價。該技術可用于電視塔、核電站安全殼、水泥倉等特種工程結構。該技術還廣泛用于各類大跨度混凝土橋梁結構。 (4) 已應用的典型工程 有粘結預應力技術在土木工程領域得到較為廣泛的應用，典型的高層建筑轉換層如：寧波浙海大廈支承48 層樓蓋的轉換層；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。 3.4.3 拉索施工技術 (1) 主要技術內容 以索作為主要結構受力構件而形成的結構稱為索結構，索結構可分為索桁架、索網、索穹頂、張弦梁、懸吊索和斜拉索等，索結構一般通過張拉或下壓建立預應力。其主要技術包括拉索材料及制作技術、拉索節點及錨固技術、拉索安裝及張拉技術、拉索防護及維護技術等。 (2) 技術指標 拉索采用高強度材料制作，作為主要受力構件，其索體性能應符合《橋梁纜索用熱鍍鋅鋼絲》（GB/T17101）、《預應力混凝土用鋼絞線》、《鋼絲繩》等相關標準。拉索采用的錨固裝置應滿足《預應力筋用錨具、夾具和連接器》及相關鋼材料標準。拉索的靜載破斷荷載一般不小于索體標準破斷荷載的95%，破斷延伸率不小于2%，拉索的使用應力一般在0.4～0.5 倍標準強度。當有疲勞要求時，拉索應按規定進行疲勞試驗。 (3) 適用范圍 該技術可用于大跨度建筑工程的屋面結構、樓面結構等，可以單獨用索形成結構，也可以與網架結構、桁架結構、鋼結構或混凝土結構組合形成雜交結構，以實現大跨度，并提高結構、構件的性能，降低造價。該技術還可廣泛用于各類大跨度橋梁結構和特種工程結構。 (4) 已應用的典型工程 拉索技術在土木工程領域得到較為廣泛的應用，典型的建筑工程如：浙江黃龍體育中心主體育場斜拉屋蓋、廣州奧體中心屋蓋、青島海牛主體育場屋蓋、秦皇島奧體中心屋蓋、廣州會展中心屋蓋、哈爾濱會展中心屋蓋等。