郭炳煌 石綿靖 吳海珍
(福建省建筑工程質(zhì)量檢測中心有限公司廈門分公司, 福建 廈門 361000)
在我國的公共建筑中,比如北京工人體育館、浙江體育館、上海體育館、南京長江大橋、北京環(huán)境氣象塔等。而現(xiàn)在我國對該技術(shù)的使用多用于高層建筑上,目前我國已建和在建的200m以上的超高層鋼結(jié)構(gòu)或鋼混結(jié)構(gòu)高達600余幢,大幅度的使用網(wǎng)架網(wǎng)殼,張旋結(jié)構(gòu)大規(guī)模應(yīng)用。早在2002年的時候,我國就全面修訂了法案文獻,對建筑結(jié)構(gòu)的可靠度設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)進行了統(tǒng)一,并且對相關(guān)的規(guī)章制度進行了進一步的規(guī)范,這在某種程度上是對建筑設(shè)計的一種調(diào)整,適當(dāng)?shù)靥岣咭约罢{(diào)整與建筑行業(yè)每平方米用鋼量關(guān)系十分密切。因此在這樣的背景下,鋼鐵企業(yè)需要對建筑熱軋鋼筋能否適應(yīng)這樣的變化,采取相應(yīng)的策略以及戰(zhàn)略。
我國的焊接技術(shù)最早開始于解放后的時期,當(dāng)時在蘇聯(lián)的幫助下,我國的焊接行業(yè)開始慢慢的起步。在實行改革開放之后,我國在大型焊接鋼結(jié)構(gòu)的開發(fā)上取得了巨大的進步。早在1996 年,我國就開始將鋼筋焊網(wǎng)應(yīng)用在新安湖商鋪上,由于本身的優(yōu)勢,廣受好評,有關(guān)部門也將其質(zhì)量評定為優(yōu)良。此后,焊接網(wǎng)開始在各大城市中發(fā)展起來,北京京黃廣場,采用了冷軋帶肋的鋼筋焊接網(wǎng),使京黃廣場成為目前中國直徑最大的焊接網(wǎng)工程。除了用于建筑物上,焊接網(wǎng)在道路以及橋梁的使用上,也產(chǎn)生了巨大影響。比如我國的江陰長江公路大橋,在T 形梁上使用了鋼筋焊接網(wǎng)。目前我國的焊接網(wǎng)發(fā)展前景較好,也在不斷的朝國際水平靠攏。
1995 年和1997 年,原冶金部和建設(shè)部分別頒布了產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)和鋼筋焊接網(wǎng)的使用,在總結(jié)了最近幾年國內(nèi)外大部分的焊接網(wǎng)的研究碩果的基礎(chǔ)上進行實踐的使用,從而完善了部分的法規(guī),增加了許多內(nèi)容: 如增加了熱軋帶肋鋼筋焊接網(wǎng)技術(shù)規(guī)程以及鋼筋焊接網(wǎng)在橋梁、道路、隧道中的應(yīng)用條款,補充了熱軋鋼筋板墻領(lǐng)域的規(guī)定。但由于我國在混凝土中使用熱軋鋼筋起步比較的晚,上世紀(jì)80 年代才有企業(yè)開始使用這種技術(shù),直到20 世紀(jì)初,我國已成批形成冷軋帶肋鋼筋,并被國家科技部列為重點發(fā)展項目,制定了國家標(biāo)準(zhǔn)地圖集規(guī)范,各省市也發(fā)布文件,要求使用冷軋帶肋鋼筋,為我國建筑業(yè)廣泛使用熱軋鋼筋創(chuàng)造了條件。在相應(yīng)的鋼筋焊接網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范頒布實施后,鋼筋焊接網(wǎng)的進一步發(fā)展顯示了其優(yōu)越性,累積了大量的設(shè)計和施工經(jīng)驗,這不僅使設(shè)計、施工,監(jiān)理、管理等部門有規(guī)可依,而且有利于工程施工方式的轉(zhuǎn)變,打破傳統(tǒng),促進創(chuàng)新。
在改革開放以前,鋼產(chǎn)量和質(zhì)量相對薄弱,新中國之初國內(nèi)鋼筋基本為碳素鋼、碳素結(jié)構(gòu)q235 級光滑鋼筋在世界上占主導(dǎo)地位的局面。 然而在進行了16nm二次加固的應(yīng)用中,它的強度卻一直不理想,數(shù)值處在20mpa 上下浮動。
1975 年以后,隨著我國建筑市場快速的發(fā)展,為滿足市場需求,國家研發(fā)了20mnsi 二次鋼棒進行取代16mn。 25mnsi,俗稱舊三級鋼筋,強度為370mpa。是前蘇聯(lián)國家低合金鋼科技攻關(guān)課題的重要內(nèi)容,采用微合金化、軋后廢熱處理等技術(shù)手段進行研究和試驗,成功地新建了400Mpa 新三級鋼筋,推動了中國鋼筋混凝土的進一步發(fā)展。
400Mpa 擁有諸多的優(yōu)勢。首先,這種類型的熱軋鋼筋有著十分低的碳當(dāng)量,這就使得工人焊接十分方便,增強了他的焊接性能。其次,他的強度十分高,性能也十分穩(wěn)定,這有利于工人在這樣的基礎(chǔ)上開展各種施工,使得具備良好的工藝性能。諸多的優(yōu)勢400Mpa 增加了建筑物的安全性能,具有十分強的經(jīng)濟效益,在促進我國建筑行業(yè)的發(fā)展上面具有重要的現(xiàn)實意義。
1991 年在gb1499-1991 中增加了400Mpa 級鋼筋,并在“八五”期間進行了鋼筋強度試驗,同時編制了 yb1070-93 應(yīng)用技術(shù)規(guī)范。之后,我國有關(guān)部門進行了鋼筋性能的改善,并且將其投入使用的實際的生產(chǎn)當(dāng)中。然而這個任務(wù)并不是那么容易完成,目前使用400MPa 熱軋鋼筋在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中,第二次鋼筋節(jié)約12%到14%。增加了建筑的儲備,具有明顯的社會經(jīng)濟效益,促進了我國建筑行業(yè)的發(fā)展。
我國長期以來的三級鋼筋的使用量一直在10%—20%左右,并沒有取得很大的成就。但進入新世紀(jì)以后我國在對新的技術(shù)以及工藝中不斷改進,使鋼筋生產(chǎn)技術(shù)提升到了新的高度。于是讓人們對鋼筋有了新的,從而替代了hrb335(HRB)二級鋼筋的歷史。
自從2008 汶川大地震以后,對房屋建設(shè)的抗震能力都有著更高標(biāo)準(zhǔn)的要求,在正常的設(shè)計和建造條件下,鋼筋混凝土比磚瓦結(jié)構(gòu)的建筑,更具有抗彎抗壓力,尤其是在鋼筋混凝土的應(yīng)用中,絕大多數(shù)建筑都是混凝土框架結(jié)構(gòu),建筑的大部分外墻和內(nèi)墻采用結(jié)構(gòu)清晰的風(fēng)格。當(dāng)鋼筋混凝土凝固之后,它的韌性和強度是非常的高,并且具有良好的抗壓性能,但還是存在缺點的,比如它的抗拉性能較差。為了使得鋼筋混凝土的受壓性能發(fā)揮到最大,一般情況下工人們會在混凝的受拉區(qū)域等部位加入一些鋼筋,以此提高混凝土的受拉性能。
我國鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)的400Mpa熱軋鋼筋已廣泛應(yīng)用在交通、水利、電力、高層寫字樓、商住樓等建筑工程上,比如人民廣場,深圳市、中國民航大廈、少年科技館、東方廣場、北京格勞曼劇院等。為了使得 400Mpa鋼材能夠在市場上有立足之地,上世紀(jì)末,建設(shè)部在建造寫字樓的時候,建筑物采用的鋼筋就是HRB400鋼筋,項目有2年的工期,并于次年得到了相關(guān)單位的檢測頒布的合格證書。根據(jù)剪力墻結(jié)構(gòu)的要求,除了要有足夠的強度外,還要有足夠的延性。根據(jù)要求,對400Mpa熱軋鋼筋的延伸率規(guī)定超過16%,會使得鋼筋的受力達到最大、變形而不斷裂時也變得更大,更有效地保證了建筑物的抗震性能。9 #高塔剪力墻采用 HRB400鋼筋代替 HRB335鋼筋,上部剪力墻端柱、暗柱、連梁采用 HRB400鋼筋。 在施工過程中,采用了鋼材加工工藝、 HRB400鋼套筒、擠壓連接工藝、 HRB400鋼筋電渣壓力焊、連接工藝等新技術(shù)。長期以來,中國鋼鐵工業(yè)和建設(shè)部一直在共同推動400Mpa熱軋鋼筋的應(yīng)用。目前我們要緊隨市場的動態(tài),將此類的鋼筋進行宣傳,使其被應(yīng)用于更多的產(chǎn)業(yè)當(dāng)中,對于鋼鐵企業(yè)來說,他們升級了產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),在技術(shù)創(chuàng)新研發(fā)的基礎(chǔ)上,建設(shè)了配送中心,400Mpa熱軋鋼板推廣應(yīng)用進入新階段。近年來,隨著我國住房條件的逐步改善和公共基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)能力的不斷提高,國內(nèi)鋼筋產(chǎn)量逐漸增加,高強度鋼筋產(chǎn)量不斷增加。
目前國產(chǎn)化的鋼筋焊接網(wǎng)以及熱軋鋼筋設(shè)備技術(shù)已達到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn),性能穩(wěn)定。 這些條件是鋼筋焊接在我國廣泛應(yīng)用的關(guān)鍵,這為新型節(jié)能產(chǎn)品打下了良好的基礎(chǔ)。
就目前我國鋼筋焊接網(wǎng)以及熱軋鋼筋的發(fā)展以及現(xiàn)狀來看,把握核心技術(shù)以及市場趨勢對于鋼鐵企業(yè)來說十分重要,由于目前我國正在構(gòu)建資源節(jié)約和一個更加清潔的社會,不斷創(chuàng)新對于鋼鐵企業(yè)來說意味著競爭力的提高,這可以大大提高一個鋼鐵企業(yè)的獲利能力。中國對于鋼鐵的需求一直很高,所以作為一個生產(chǎn)以及需求大國,關(guān)注目前現(xiàn)狀十分有必要。最重要的是還需要促進國際合作,因此中國應(yīng)當(dāng)積極關(guān)注和參與各企業(yè)以及各國之間的共同發(fā)展。