摘要:改革開放以來,我國經濟迅猛發展,人們生活水平逐漸改善,隨著生活水平的提高,人們對房屋和建筑的要求也越來越高。建筑的高度和堅固程度都由鋼筋混凝土來決定。本文通過參考大量資料、咨詢專家、實地考察,對高強鋼筋的特點進行分析,并進一步探討高強鋼筋的施工技術,為建設高質量的建筑提供理論參考。
關鍵詞:建筑工程;高強鋼筋;推廣;應用;策略
引言
由于我國特殊的歷史環境,我們在建筑方面的研究起較晚,建筑水平也不夠。尤其是在地質結構較特殊的地區,如山區、鄰地震帶區域。建筑是人們安身立命的主要場所,其堅固程度在極大程度上影響著人們的居住環境與安全。房屋的建筑主體結構的抗耐性、建筑高度等需要由鋼筋混凝土來決定,十二五規劃中關于建筑業發展的部分明確指出,未來的建筑業要減少使用碳排放量的建材產品,注重提高高強度建材的比例。目標已經確立,行動迫在眉睫。
1高強鋼筋概述
1.1高強鋼筋的內涵
按照國家標準,高強鋼筋是指抗拉屈服強度在400MPa級及以上的螺紋鋼筋。其主要特點除了強度明顯高于普通鋼筋外,還具有耐用性強、性能高等特點。其突出的工藝性能、抗震性能、延展性、焊接性能在近些年得到國內外建筑專家的高度認可。因此,許多發達國家的建筑業早已將強度級別較低的鋼筋淘汰,但是,在我國高強鋼筋的起步較晚,發展較緩慢。
1.2高強鋼筋施工技術的內涵
高強鋼筋施工技術則是指把高性能、高效率、高強度的鋼筋充分應用到工程建設中去的一種施工技術。高強鋼筋施工技術的高效利用,高強鋼筋業的快速發展,建筑行業的快速提高既有利于建筑業的快速發展、有利于提高人民群眾的居住、生活質量,也對迅速建成資源節約型、環境友好型社會起到重要的推動作用。
1.3我國高強鋼筋品種的發展歷程
我國高強鋼筋的發展歷經模仿、自主研發、消化創新、性能提升等幾個階段。上世紀中頁,我國普遍使用的是一級光面鋼筋Q235,標準皆參照蘇聯同類產品的標準。二十世紀六十年代,我國逐漸展開對鋼筋的細致研究,并研制開發出低合金鋼種鋼筋。二十世紀七十年代中后期,我國研發出20MnSi二級鋼筋,并在實際操作中逐步取代16Mn鋼筋。二十世紀八十年代,我國研制出微合金化三級及余熱處理三級鋼筋,我國的混凝土用鋼筋終于掀開了新的篇章。二十世紀九十年代,我國對鋼筋性能的要求逐步提高,著力優化原材料、焊接、配筋性能等方面,開發出高強鋼筋。進入二十一世紀,我國的高強鋼筋行業才得到快速發展。
2我國鋼筋發展中存在的問題
2.1性能低,原料消耗大
我國目前大量使用的是強度較低的HRB235型鋼筋,強度升級的進程緩慢。進入二十一世紀以來,國家和企業積極引進市場機制,積極投身研發強度在400兆帕級以上的鋼筋。在全社會的共同努力下,取得一定成效,甚至部分大型鋼鐵企業已經淘汰了HRB235型鋼筋,改成生產四百兆帕以上的高強螺紋鋼,并逐步探索增加高強鋼的新品種,但是,其性能與預期仍然存在差距,且對剛才的消耗巨大。
2.2生產工藝上,資源消耗過高
目前,將鋼筋微合金化的主要途徑是團結合金或微合金化元素。近年來合金價格大幅上漲,資源的大量消耗造成企業生產成本大幅增加,較大程度上影響了企業的生產利益。而國外的生產工藝的重點是采用在線冷卻強化工藝,這一工藝對合金的消耗低,但對焊接工藝的要求較高,這就要求企業建設全稱低溫控冷生產線。
2.3技術標準、施工規范尚不完善
因為資源的過度消耗和合金價格的上漲,企業為追求經濟效益大多避免或少用合金,而采用余熱處理鋼筋或者用晶粒鋼筋替代微合金來交貨。這一做法保證了企業的經濟效益,卻給建筑安全造成威脅。我國尚缺乏法律規范對建筑行業的技術標準、施工規劃和施工技術等方面進行硬性的規劃,這也是造成建筑市場的行業漏洞的重要原因。
3常見高強鋼筋施工不足
3.1梁箍筋彎鉤與縱筋相碰
在梁的支架處,箍筋彎鉤易縱向的鋼筋相抵觸。如下圖所示,梁的箍筋和彎筋結構示意。
梁的箍筋和彎起鋼筋結構示意圖
3.2同一連接區內接頭過多
在綁扎或安裝高強鋼筋骨架的過程中,發現同一連接區內(如遇綁扎接頭,從任一接頭的中心至規定搭接長度的 1.3 倍區域內,所有存在的接頭都被認為是沒有錯開,即全部位于同一連接區內)的受力鋼筋接頭過多。有接頭的鋼筋截面積占總截面積的比例超出規定數值。
3.3四肢箍筋寬度不準
配備有四肢箍筋作為復合箍筋的高強鋼筋骨架,在綁扎好準備安裝入模時,發現寬度不符合模板要求,混凝土保護層大小失衡,導致骨架不能放入模內。
4加快高強鋼筋推廣與應用的策略
4.1明確推廣目標
目前,國家已建立了高強鋼筋推廣與應用的目標體制,并成立專門小組協調推廣。建筑工程施工人員應明確并以國家目標為宗旨,與相關部門協同合作,共同開發突破高強鋼筋的技術瓶頸,根據相關標準和施工技術計劃,加快標準體系的推進和完善,并既是對操作人員的技術培訓。
4.2推進科技進步
鋼鐵行業和建筑行業緊密相連,鋼材的質量對這兩個行業的發展意義重大,要加強鋼鐵、建筑行業與科研機構之間的溝通,鋼鐵企業的科研人員要深入建筑企業基層,了解高強鋼筋使用過程中的實際問題,把握企業需求,提高鋼筋生產技術的針對性,提高客戶對鋼鐵產品的滿意度。利用資源優勢,開發具備自主知識產權的鋼筋,在生產過程中加強釩、鈦、稀土等類型高強鋼筋的技術研發,推廣質高價優的產品。
4.3提高施工管理水平
隨著高強鋼筋的廣泛應用,要加快研究與推行與高強鋼筋相匹配的施工技術。因為不同強度的鋼筋外表差異不大,截斷后也不容易區分,且不同鋼筋焊接性能、加工、連接的方式不同,企業管理人員在鋼筋采購師要加強檢驗,施工現場也要利用可靠的技術手段加以區分。另外,高強鋼筋的加工、連接等對技術的要求都比較高,需要及時擴充或者更換能力。高強鋼筋應用中,對機械焊接、套筒接頭、焊接材料等要進行重新設計和實驗。這些問題都對施工企業的管理水平提出了挑戰。
5結束語
我國工業化和城市化進程的加快帶動了建筑業迅速發展,建筑鋼筋已成為關乎人們居住條件的重要建筑原料。為落實國務院關于節能減排和建筑和諧社會的工作部署,高強鋼筋的生產、監管和施工都必須嚴格 控制。只有保證鋼筋的施工質量才能在有限的成本下,達到質量最優,人民生活更幸福。
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作者簡介: 陳曉宇(1985.2—)男,本科,助理工程師,現于中鐵二十五局集團第四工程有限公司從事技術管理工作。