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建設(shè)部頒發(fā)建筑業(yè)10項(xiàng)新技術(shù)(三)---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) 3.1.1 HRB400 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(qiáng)度為400N/mm2的鋼筋。當(dāng)鋼中加入微量合金元素V、Ti 或Nb 后可使晶粒細(xì)化、改善延性、碳含量降低,而鋼筋屈服強(qiáng)度提高,并具有良好的可焊性。HRB400 級鋼筋是目前國內(nèi)重點(diǎn)推廣的新鋼種之一,它包含20MnSiV 、20 MnSiNb 和20 MnTi三個(gè)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(diǎn),這在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)引起注意。同時(shí)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(yán)重擦傷,且鋼筋的彎曲度應(yīng)滿足標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。 (2) 技術(shù)指標(biāo) HRB400 級熱軋帶肋鋼筋的技術(shù)指標(biāo)應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)《鋼筋混凝土用熱軋帶肋鋼筋》GB1499-1998 的規(guī)定。鋼筋直徑為6~50mm,鋼筋的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為400 N/mm2,強(qiáng)度設(shè)計(jì)值為360 N/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)防地區(qū)的民用與工業(yè)建筑和一般構(gòu)筑物,可用作鋼筋混凝土結(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、工業(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(yáng)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(jī)焊接成型的網(wǎng)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(diǎn)均用電阻點(diǎn)焊,采用多頭點(diǎn)焊機(jī)用計(jì)算機(jī)自動(dòng)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)場鋼筋安裝工時(shí),縮短工期,適當(dāng)節(jié)省鋼材,具有較好的綜合經(jīng)濟(jì)效益,特別適用于大面積混凝土工程。 (2) 技術(shù)指標(biāo) 冷軋帶肋鋼筋焊接網(wǎng)技術(shù)指標(biāo)應(yīng)符合《鋼筋混凝土用鋼筋焊接網(wǎng)》GB/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100、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(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為550N/mm2,強(qiáng)度設(shè)計(jì)值為360 N/mm2,伸長率( 10 d )不低于8%,焊點(diǎn)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(shí)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(jì),國內(nèi)應(yīng)用焊接網(wǎng)的各類工程總計(jì)在2500 余項(xiàng),應(yīng)用較多地區(qū)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(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舊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)。 3.2.2 HRB400 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(qiáng)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(diǎn),設(shè)計(jì)時(shí)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(shí)應(yīng)防止表面嚴(yán)重擦傷、且鋼筋的彎曲度應(yīng)滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。 (2) 技術(shù)指標(biāo) HRB400 級鋼筋焊接網(wǎng)的技術(shù)指標(biāo)應(yīng)符合《鋼筋混凝土用鋼筋焊接網(wǎng)》GB/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??v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(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)為400 N/mm2,強(qiáng)度設(shè)計(jì)值為360 N/mm2,伸長率( 5 d )不低于14%,焊點(diǎn)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 級熱軋鋼筋焊接網(wǎng)適用于現(xiàn)澆鋼筋混凝土和預(yù)制構(gòu)件的配筋,特別適用于大面積混凝土板類構(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(shí)可用作隧洞襯砌等構(gòu)筑物的配筋。 (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(gè),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(jī)彎成設(shè)計(jì)形狀尺寸的焊接箍筋骨架??蓪⒎忾]箍筋籠運(yùn)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(hù)焊焊成整體空間骨架運(yùn)至工地,極大地提高了鋼筋工程施工速度?;蛘哂米詣?dòng)化鋼筋籠滾焊機(jī)將縱筋與連續(xù)環(huán)筋電阻點(diǎn)焊成各種斷面形狀的鋼筋骨架??捎米麂摻罨炷粱蝾A(yù)應(yīng)力混凝土輸水管道、樁等。 (2) 技術(shù)指標(biāo) 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》JGJ114-2003 的規(guī)定。鋼筋的技術(shù)指標(biāo)應(yīng)符合《鋼筋混凝土用鋼筋焊接網(wǎng)》GB/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(kuò)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(jī)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。但生產(chǎn)箍筋籠的彎折機(jī)設(shè)備國內(nèi)已有。 3.3 粗直徑鋼筋直螺紋機(jī)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(jī)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(jī)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(yàn)豐富。粗直徑鋼筋直螺紋機(jī)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(diǎn)質(zhì)量穩(wěn)定,性能可靠,接頭可達(dá)到行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)I、II 級的要求。另外,現(xiàn)場可實(shí)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(biāo) 粗直徑鋼筋直螺紋機(jī)械連接接頭的技術(shù)指標(biāo)應(yīng)符合中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《鋼筋機(jī)械連接通用技術(shù)規(guī)程》JGJ107-2003 的規(guī)定。 (3) 適用范圍 粗直徑鋼筋直螺紋機(jī)械連接技術(shù)可用于HRB335、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(jī)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(yùn)村,深圳郵電大廈,北京現(xiàn)代城商住樓等眾多工程。 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(jié)構(gòu)內(nèi),待混凝土硬化達(dá)到一定強(qiáng)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(jì)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(hù)技術(shù)等,詳細(xì)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(biāo) 無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力技術(shù)用于混凝土樓蓋結(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(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(jià);在多層大面積樓蓋中采用該技術(shù)可提高結(jié)構(gòu)性能、簡化梁板施工工藝、加快施工速度、降低建筑造價(jià)。 (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土結(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(jià)。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、北京航華科貿(mào)中心34 層樓蓋、深圳福田保稅區(qū)中心大廈48 層樓蓋;典型的多層建筑如:首都國際機(jī)場2 號航站樓,廣州花都機(jī)場航站樓,珠海、沈陽、杭州、西安等航站樓;特種工程有:濟(jì)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)。 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(dá)到一定強(qiáng)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(jì)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(hù)及灌漿技術(shù)等。 (2) 技術(shù)指標(biāo) 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(jià);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(jià)。 (3) 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土結(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(jià)。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土橋梁結(jié)構(gòu)。 (4) 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(jī)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(shù) (1) 主要技術(shù)內(nèi)容 以索作為主要結(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。其主要技術(shù)包括拉索材料及制作技術(shù)、拉索節(jié)點(diǎn)及錨固技術(shù)、拉索安裝及張拉技術(shù)、拉索防護(hù)及維護(hù)技術(shù)等。 (2) 技術(shù)指標(biāo) 拉索采用高強(qiáng)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)力混凝土用鋼絞線》、《鋼絲繩》等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。拉索采用的錨固裝置應(yīng)滿足《預(yù)應(yīng)力筋用錨具、夾具和連接器》及相關(guān)鋼材料標(biāo)準(zhǔn)。拉索的靜載破斷荷載一般不小于索體標(biāo)準(zhǔn)破斷荷載的95%,破斷延伸率不小于2%,拉索的使用應(yīng)力一般在0.4~0.5 倍標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度。當(dāng)有疲勞要求時(shí),拉索應(yīng)按規(guī)定進(jìn)行疲勞試驗(yàn)。 (3) 適用范圍 該技術(shù)可用于大跨度建筑工程的屋面結(jié)構(gòu)、樓面結(jié)構(gòu)等,可以單獨(dú)用索形成結(jié)構(gòu),也可以與網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、桁架結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)或混凝土結(jié)構(gòu)組合形成雜交結(jié)構(gòu),以實(shí)現(xiàn)大跨度,并提高結(jié)構(gòu)、構(gòu)件的性能,降低造價(jià)。該技術(shù)還可廣泛用于各類大跨度橋梁結(jié)構(gòu)和特種工程結(jié)構(gòu)。 (4) 已應(yīng)用的典型工程 拉索技術(shù)在土木工程領(lǐng)域得到較為廣泛的應(yīng)用,典型的建筑工程如:浙江黃龍?bào)w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。

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