實(shí)際工程中高強(qiáng)鋼筋的應(yīng)用問題與解決措施探討

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相比于國外鋼筋的使用等級，我國的建筑結(jié)構(gòu)中所使用的鋼筋強(qiáng)度普遍比較低，大量生產(chǎn)與使用的鋼筋為低強(qiáng)度鋼筋235Pa與335Pa，而強(qiáng)度達(dá)到400 Pa以上的高強(qiáng)鋼筋產(chǎn)量還不是很高。應(yīng)用高強(qiáng)鋼筋，有利于工程造價(jià)的降低與鋼材的節(jié)約，在鋼材的生產(chǎn)中還可節(jié)約其生產(chǎn)過程中所消耗的大量資源與能源，如煤和水，污染物的排放也得到減少，所產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)社會效益也是非常大的。

1 高強(qiáng)鋼筋的特點(diǎn)與性能

預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土與鋼筋混凝土所使用的鋼材就是高強(qiáng)鋼筋，橫截面是圓形，也有可能是帶圓角方形，包含扭轉(zhuǎn)鋼筋、帶肋鋼筋及光圓鋼筋。依據(jù)力學(xué)性能，鋼筋分為235/370級Ⅰ級鋼筋;335/510級Ⅱ級鋼筋;370/570Ⅲ級鋼筋;540/835Ⅳ級鋼筋。屬于高強(qiáng)鋼筋的是后兩種Ⅲ級鋼筋與Ⅳ及鋼筋。

常見高強(qiáng)鋼筋種類：

高延性冷軋帶肋鋼筋：熱軋圓盤條經(jīng)回火熱處理與冷軋成型所獲取的冷軋帶肋鋼筋，高延性極高。近年來，國內(nèi)研發(fā)的新型高強(qiáng)帶肋鋼筋為CRB600H，它的生產(chǎn)工藝中，對其處理過程增加了回火熱處理，屈服點(diǎn)明顯，伸長率與強(qiáng)度指標(biāo)得到提高的同時(shí)，被列入到國家的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中去。高延性冷軋帶肋鋼筋CRB600H，520Mpa為屈服強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值，600Mpa是抗拉強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值415MPA為抗拉強(qiáng)度的設(shè)計(jì)值，均勻伸長率可大于等于5%。其價(jià)格低，加工性能好，用于柱中與梁中箍筋構(gòu)造鋼筋、分布鋼筋及受力鋼筋，造價(jià)因鋼筋用量的減少而降低，經(jīng)濟(jì)效益與社會效益都是非常明顯的。

微合金熱軋帶肋鋼筋：此種鋼筋添加了合金元素，如鈮、釩等，鋼筋的極限強(qiáng)度與屈服強(qiáng)度均得到提高。但因需添加微合金，其原料的成本就相應(yīng)被提高。如HRB 500。

細(xì)晶粒熱軋帶肋鋼筋：軋鋼使用特殊的控冷工藝與空扎工藝，在延性保持的同時(shí)，強(qiáng)度得到提高，但是該工藝的要求較高，設(shè)備投入較大。如HRBF500。

余熱處理鋼筋：淬水處理軋鋼，鋼筋表層通過芯部余熱實(shí)現(xiàn)回火，鋼筋強(qiáng)度被提高，同時(shí)鋼筋脆性得到避免。該類型鋼筋牌號是RRB。

熱軋帶肋鋼筋牌號后綴加E，該種類型鋼筋抗震性能比較高。如HRBF500E。

2 高強(qiáng)度鋼筋應(yīng)用情況

現(xiàn)階段，在建筑工程中，對高強(qiáng)鋼筋加固的使用情況，對環(huán)境保護(hù)、資源與能源的節(jié)約都是非常有利的，并側(cè)重于兩個(gè)方面，其一，是經(jīng)濟(jì)因素，其二是技術(shù)因素，有利于對高強(qiáng)鋼筋的改進(jìn)與加強(qiáng)。

從提高經(jīng)濟(jì)因素上進(jìn)行分析，理論上，大于HRB 500級的鋼筋可節(jié)約鋼筋量28.57%。高級節(jié)能鋼筋于建筑工程施工中使用，該公共建筑可節(jié)省鋼筋加固量13.5kg，而民用建筑每平方米可減少鋼筋使用量7.5kg。通常情況下，鋼筋強(qiáng)度每增加100MPa，其使用的鋼材量可下降至6%到10%。其能源如果依據(jù)高性能鋼筋進(jìn)行計(jì)算的話可節(jié)約8%，那如此一來，每年鋼筋的使用消耗量就可以節(jié)約1600萬噸以上。比如說，國內(nèi)的水電工程、橋梁工程、大型公共建筑、工業(yè)廠房及高層建筑等結(jié)構(gòu)的構(gòu)筑物，主要應(yīng)用的是400MPa級的鋼筋，如上海世博、北京奧運(yùn)等工程。而向京津城際鐵路等工程則使用的是500MPa級的高強(qiáng)鋼筋。

從技術(shù)因素的角度分析，對現(xiàn)有材料要與新材料的使用有機(jī)結(jié)合，并對新材料進(jìn)行深入的研究，最大限度發(fā)揮各個(gè)材料優(yōu)勢。一般情況下，熱處理工藝通常用于鋼筋強(qiáng)度合金材料的提高，在相關(guān)結(jié)構(gòu)應(yīng)用的規(guī)范中，包含鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度增加。

在建筑結(jié)構(gòu)中，高強(qiáng)鋼筋的使用對鋼筋不易操作、鋼筋密集及梁柱節(jié)點(diǎn)部位中的問題，可有效解決，還可對“肥梁胖柱”這樣的問題有效避免，對保證工程的安全可靠性與工程質(zhì)量均有重要意義。

高層建筑中高強(qiáng)鋼筋的應(yīng)用實(shí)例：在抗震與非抗震的一般構(gòu)筑物與民用建筑中，400MPa與500MPa等級的鋼筋作為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的非預(yù)應(yīng)力鋼筋、縱向受力鋼筋、構(gòu)造鋼筋及箍筋等，相應(yīng)的混凝土強(qiáng)度等級(墻、梁及板)需高于C25，柱需高于C30。

江蘇武進(jìn)綠錦建設(shè)有限公司武進(jìn)綠色建筑集聚示范區(qū)工業(yè)園區(qū)標(biāo)準(zhǔn)廠房項(xiàng)目1～6#車間，建筑總面積為107586㎡，共六棟(地上三層，底層有10T吊車的夾層)。該工程屬于一類車間，建筑物框架的抗震等級：二級;抗震類別：丙類;抗震設(shè)防：七度;建筑使用年限：50年;結(jié)構(gòu)安全等級：二級。本工程車間主體結(jié)構(gòu)的施工，其框架柱、梁的縱筋，板內(nèi)配筋使用的是HTRB600級高強(qiáng)鋼筋，其余二次構(gòu)件及基礎(chǔ)部分使用的是HRB400級鋼筋，其主體框架均為現(xiàn)澆，首層的層高為9米(含夾層)，二、三層層高分別為5米，與地面高度19.15米。主體結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度為C30，二次構(gòu)件為C25，外墻體及屋頂材料采用發(fā)泡水泥板。目前該工程已主體驗(yàn)收結(jié)束，高強(qiáng)鋼筋在本工程中的應(yīng)用得到甲方的高度認(rèn)可。

3 應(yīng)用高強(qiáng)鋼筋所存在的問題及其解決方法

3．1 專業(yè)化加工發(fā)展的同時(shí)提升配送技術(shù)水平

現(xiàn)階段對高強(qiáng)鋼筋的應(yīng)用集中體現(xiàn)的問題就是高強(qiáng)鋼筋的應(yīng)用與鋼筋在施工現(xiàn)場中的加工不適應(yīng)，需建立專業(yè)化的鋼筋加工與配送中心，使用先進(jìn)鋼筋加工技術(shù)與專業(yè)商業(yè)配送的模式。

高強(qiáng)鋼筋的應(yīng)用，不僅是鋼筋專業(yè)化加工的發(fā)展與配送技術(shù)水平地提升，設(shè)備供應(yīng)在保證自動化與專業(yè)化的同時(shí)，企業(yè)的發(fā)展理念應(yīng)予以創(chuàng)新。圍繞建筑施工專業(yè)的需求，鋼筋專業(yè)化加工的發(fā)展與配送中心需精心組織，科學(xué)規(guī)劃，使其擁有完善的市場化運(yùn)作模式。

3．2 加工方式的改進(jìn)

發(fā)展方式與生產(chǎn)方式受加工方式的影響。應(yīng)用高強(qiáng)鋼筋，有利于建筑工程中鋼筋使用量的減少，相應(yīng)的鋼筋加工量也能得到減少?，F(xiàn)階段，施工現(xiàn)場中所加工的高強(qiáng)鋼筋，其加工的效率不高，勞動強(qiáng)度比較大，加工的成本比較高，難以保證加工質(zhì)量、進(jìn)度及時(shí)間。這種落后的加工方式如不盡快改變，現(xiàn)場管理工作必然會加大難度。

所以說，在技術(shù)人員加強(qiáng)培訓(xùn)工作、現(xiàn)場施工管理水平提高及工程設(shè)計(jì)方法改進(jìn)的基礎(chǔ)上，應(yīng)對鋼筋的加工方式從根本上進(jìn)行改進(jìn)。

3．3 對不同主體與各方面之間聯(lián)動予以加強(qiáng)

高強(qiáng)鋼筋的應(yīng)用涉及多個(gè)行業(yè)，并與質(zhì)量監(jiān)控、工程設(shè)計(jì)、工程管理及材料加工等部門有著密切的關(guān)系。為保證其應(yīng)用的規(guī)模與效果，應(yīng)滿足技術(shù)規(guī)范要求，統(tǒng)籌兼顧，發(fā)揮政府職能，對部門資源進(jìn)行整合，履行管理職責(zé)，加強(qiáng)專業(yè)化的鋼筋加工與配送中心的建設(shè)。

4 高強(qiáng)鋼筋的應(yīng)用前景

高強(qiáng)鋼筋因配筋量的計(jì)算比較少，強(qiáng)度高，所以，應(yīng)用于部位受拉構(gòu)件與受彎構(gòu)件中，應(yīng)注意驗(yàn)算裂縫寬度。在設(shè)計(jì)中裂縫寬度的控制可選用鋼筋直徑較小的型號或者采取其他措施。在規(guī)范中HRB 500級以上的鋼筋還未被列入，高強(qiáng)鋼筋可焊性、錨固性能、冷彎性、延性及熱穩(wěn)定性等技術(shù)指標(biāo)都相對更好。在混凝土結(jié)構(gòu)中，高強(qiáng)鋼筋為主要受力鋼筋，有利于混凝土截面的減小，節(jié)能減排，有利于冷加工鋼筋工藝與外形的改進(jìn)。所以說，高強(qiáng)鋼筋于高層建筑物中的應(yīng)用，其結(jié)構(gòu)抗震性能好，經(jīng)濟(jì)效益大，應(yīng)用于高層建筑的領(lǐng)域，其市場比較廣闊，前景也較良好。

5 結(jié)束語

建筑工程隨著市場經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，其行業(yè)要求也逐漸增多，建筑功能隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展也逐漸趨于復(fù)雜。在建筑工程中，鋼筋作為重要的支撐點(diǎn)，為保證建筑工程的質(zhì)量，需控制好高強(qiáng)鋼筋的質(zhì)量，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)建筑行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。

［1］宋化為，潘峰．高強(qiáng)鋼筋在實(shí)際工程中的應(yīng)用及存在問題的探討［J］．山西建筑，2014(11)．

［2］孫鴻濤．淺析高強(qiáng)鋼筋在實(shí)際工程中的應(yīng)用［J］．城市建設(shè)理論研究：電子版，2013(12)．

［3］陰寅宏．淺談高強(qiáng)鋼筋材料在建筑工程中的研究與應(yīng)用［J］．城市建設(shè)理論研究：電子版，2013(04)．