高強(qiáng)鋼筋直螺紋連接的發(fā)展與工程應(yīng)用

文/黃松 中建一局集團(tuán)第二建筑有限公司 北京 102600

1、推廣高強(qiáng)鋼筋使用的意義

世界資源總量排名我國位居第三，我國國情理論上屬地大物博，但按照人均資源占有量統(tǒng)計(jì)，我國人均資源占有量不及世界水平的1/2，，而在近十年的建筑能耗中，鋼材的消耗量十分巨大，2007年至2017年期間，我國鋼材實(shí)際產(chǎn)量達(dá)到驚人的76.42億噸。而建筑業(yè)鋼材消耗達(dá)到了總產(chǎn)量的40%以上，約計(jì)30.57億噸，要想實(shí)現(xiàn)我國經(jīng)濟(jì)、社會、環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展，盡快使我國混凝土結(jié)構(gòu)用鋼筋實(shí)現(xiàn)與國際接軌，建筑業(yè)就必須要走創(chuàng)新、節(jié)約發(fā)展道路，淘汰低強(qiáng)度高耗能的普通鋼筋，積極推廣高強(qiáng)鋼筋的應(yīng)用。

2、高強(qiáng)鋼筋的國內(nèi)外發(fā)展及現(xiàn)狀

高強(qiáng)鋼筋是指抗拉屈服強(qiáng)度達(dá)到400兆帕級及以上的鋼筋，具有強(qiáng)度高、延伸性好、穩(wěn)定性好、強(qiáng)區(qū)比高、綜合性能優(yōu)的特點(diǎn)。經(jīng)對各類結(jié)構(gòu)應(yīng)用高強(qiáng)鋼筋的比對與測算，在考慮構(gòu)造等因素后，平均可減少鋼筋用量約12%～18%，具有很好的節(jié)材作用。按房屋建筑中鋼筋工程節(jié)約的鋼筋用量考慮，土建工程每平方米可節(jié)約25～38元。因此，推廣與應(yīng)用高強(qiáng)鋼筋的經(jīng)濟(jì)效益也十分巨大。在一般的建筑結(jié)構(gòu)體系中，同等荷載下，使用的鋼筋和混凝土的強(qiáng)度等級越高，結(jié)構(gòu)構(gòu)件體積就會相應(yīng)越小，建筑原材料的用量就會更加節(jié)約，工程造價(jià)也會隨之降低，我國幾年前還廣泛應(yīng)用HRB335鋼筋，但在國外早已淘汰，一些先進(jìn)的工業(yè)化國家，早在20世紀(jì)90年代初就開始開發(fā)使用HRB500級鋼筋，我國其實(shí)早在2002年4月1日就將HRB400級鋼筋作為我國建筑結(jié)構(gòu)使用的主力鋼筋，但其用量一直不足市場份額的20%，2011年7月1日《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》實(shí)施后要求增加500MPa級帶肋鋼筋，強(qiáng)制取消235MPa級鋼筋?？梢钥闯鰢艺畬p少鋼筋用量、提高工程質(zhì)量、節(jié)約能源相當(dāng)重視。高強(qiáng)鋼筋的應(yīng)用可以明顯提高結(jié)構(gòu)構(gòu)件的配筋效率。在大型公共建筑中，普遍采用大柱網(wǎng)與大跨度框架梁，若對這些大跨度梁采用400MPa、500MPa級高強(qiáng)鋼筋，可有效減少配筋數(shù)量，有效提高配筋效率，并方便施工。隨著品種的多樣性，質(zhì)量的技術(shù)不斷創(chuàng)新、超越、深化，提高，希望HRB400及以上高強(qiáng)鋼筋站穩(wěn)腳跟，成為建筑業(yè)使用的主力鋼筋。

3、高強(qiáng)鋼筋直螺紋連接技術(shù)要求及工程應(yīng)用

高強(qiáng)鋼筋直螺紋連接主要技術(shù)內(nèi)容包括：

3.1 高強(qiáng)鋼筋直螺紋絲頭加工。高強(qiáng)鋼筋直螺紋加工工藝流程是首先將高強(qiáng)鋼筋端部用專用圓弧切斷機(jī)平切，使高強(qiáng)鋼筋端頭平面與高強(qiáng)鋼筋中心線基本垂直；其次用鋼筋直螺紋成型機(jī)直接加工高強(qiáng)鋼筋端頭直螺紋，直螺紋加工完成后用環(huán)通規(guī)和環(huán)止規(guī)檢驗(yàn)絲頭直徑是否符合要求；最后用高強(qiáng)鋼筋螺紋保護(hù)帽對檢驗(yàn)合格的直螺紋絲頭進(jìn)行保護(hù)。

3.2 直螺紋連接套筒設(shè)計(jì)、加工和檢驗(yàn)驗(yàn)收應(yīng)符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《鋼筋機(jī)械連接用套筒》JG/T163的有關(guān)規(guī)定。套筒外表面可為加工表面或自然表面等，應(yīng)無肉眼可見裂紋或其他缺陷，套筒外圓及內(nèi)孔應(yīng)有倒角，且套筒表面有規(guī)定的標(biāo)志與標(biāo)記，強(qiáng)度、變形、疲勞都應(yīng)符合規(guī)定。根據(jù)冶煉工藝不同，接頭分為三種等級，分別是Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ接頭。Ⅰ接頭的極限抗拉強(qiáng)度要求至少達(dá)到1.1倍高強(qiáng)鋼筋的極限抗拉強(qiáng)度，Ⅱ接頭至少達(dá)到1倍高強(qiáng)鋼筋的極限抗拉強(qiáng)度，Ⅲ接頭至少達(dá)到1.25倍高強(qiáng)鋼筋的屈服強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值。隨著我國的冶煉技術(shù)的創(chuàng)新與發(fā)展，當(dāng)接頭面積百分率不大于50%時(shí)，采用Ⅰ、Ⅱ接頭時(shí)，可不考慮接頭位置。這一舉措將大大的再次節(jié)約我國的限有資源。

3.3 高強(qiáng)鋼筋直螺紋連接。高強(qiáng)鋼筋直螺紋連接工藝流程是用連接套筒先將帶有直螺紋絲頭的兩根待連接高強(qiáng)鋼筋使用管鉗或安裝扳手施加一定擰緊力矩旋擰在一起，然后用專用扭矩扳手校核擰緊力矩，使其達(dá)到行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《鋼筋機(jī)械連接技術(shù)規(guī)程》JGJ107規(guī)定的各規(guī)格接頭最小擰緊力矩值的要求，并且使高強(qiáng)鋼筋絲頭在套筒中央位置相互頂緊，標(biāo)準(zhǔn)型、正反絲型、異徑型接頭安裝后的單側(cè)外露螺紋不宜超過2P，對無法對頂?shù)钠渌甭菁y接頭，應(yīng)附加鎖緊螺母、頂緊凸臺等措施緊固。

3.4 高強(qiáng)鋼筋直螺紋加工設(shè)備應(yīng)符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《鋼筋直螺紋成型機(jī)》JG/T146的有關(guān)規(guī)定。各機(jī)構(gòu)工作應(yīng)平穩(wěn)、可靠、準(zhǔn)確，臺鉗夾持高強(qiáng)鋼筋應(yīng)牢固，工作時(shí)高強(qiáng)鋼筋不得有松動現(xiàn)象，空載時(shí)耳邊噪聲不應(yīng)大于71dB，工作時(shí)耳邊噪聲不應(yīng)大于80dB，金屬表面應(yīng)有必要的防銹處理，鑄件表面應(yīng)光潔平整，產(chǎn)品標(biāo)牌及控制面板字跡應(yīng)清楚，不得有刻痕，脫漆，安裝應(yīng)牢固可靠。

3.5 高強(qiáng)鋼筋直螺紋接頭應(yīng)用、接頭性能、試驗(yàn)方法、型式檢驗(yàn)和施工檢驗(yàn)驗(yàn)收，應(yīng)符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《鋼筋機(jī)械連接技術(shù)規(guī)程》JGJ107的有關(guān)規(guī)定。對接頭的每一驗(yàn)收批，應(yīng)在工程結(jié)構(gòu)中隨機(jī)截圖3個(gè)接頭試件做極限抗拉強(qiáng)度試驗(yàn)，當(dāng)3個(gè)接頭試件的極限抗拉強(qiáng)度均符合要求是方可評定為合格，若出現(xiàn)不合格現(xiàn)象，再取6個(gè)試件進(jìn)行復(fù)驗(yàn)，若復(fù)驗(yàn)再次不合格，該驗(yàn)收批評為不合格，本人參與瀘州某項(xiàng)目，采用一級接頭的高強(qiáng)鋼筋直螺紋連接未出現(xiàn)不合格現(xiàn)象。

結(jié)語：

作為一項(xiàng)建筑業(yè)新技術(shù)的推廣應(yīng)用，高強(qiáng)鋼筋直螺紋接連技術(shù)在鋼筋連接中的使用不僅節(jié)約了大量的鋼材，對應(yīng)鋼材冶煉鎖需要的資源也相應(yīng)減少，產(chǎn)生的社會效益、經(jīng)濟(jì)效益顯著，這是利國利民的好事，因此，推廣高強(qiáng)鋼筋的直螺紋連接勢在必行。