冷軋帶肋鋼筋在我國的發展及應用

尹子涵，白義松

(1.東北農業大學水利與土木工程學院，黑龍江 哈爾濱 150030；2.黑龍江省公路勘察設計院，黑龍江 哈爾濱 150080)

冷軋帶肋鋼筋在我國的發展及應用

尹子涵1，白義松2

(1.東北農業大學水利與土木工程學院，黑龍江 哈爾濱 150030；2.黑龍江省公路勘察設計院，黑龍江 哈爾濱 150080)

冷軋帶肋鋼筋作為新型鋼筋材料，于20世紀60年代在歐洲研制成功并迅速普及應用。目前，冷軋帶肋鋼筋廣泛應用于市政、道路、機場、橋涵等建筑工程。我國曾將其列入國家級的重點推廣應用項目“廣廈工程”，使冷軋帶肋鋼筋的應用、推廣取得了極大的成效，在鋼筋混凝土預制構件中已經淘汰了冷拔低碳鋼絲，在現澆鋼筋混凝土結構中也有了大量的應用。

建筑工程；冷軋帶肋鋼筋；焊接網；材料

1 引 言

冷軋帶肋鋼筋是一種新型鋼筋材料，是采用熱軋盤條鋼筋經數道工序冷軋減徑，以及一道壓肋工序，之后進行內應力消除形成的具有二面或三面月牙肋條的鋼筋材料。這種鋼筋于20世紀60年代后期在歐洲研制成功，70年代后在美國、德國、英國等得到了迅速的發展應用并快速普及。同一時期，國際標準化組織(International Organization for Standardization，簡稱ISO)也制定了與冷軋帶肋鋼筋配套的相應的標準。作為一種建筑用新型鋼筋材料，被許多國家先后納入結構設計與施工技術規范，隨著配套技術標準和規范的建立，冷軋帶肋鋼筋開始廣泛應用于市政、道路、機場、橋涵等建筑工程。最早開發應用冷軋帶肋鋼筋的美、德、英等國，年產冷軋帶肋鋼筋均在數百萬噸以上。

國際上對冷軋帶肋鋼筋的強度級別劃分及其使用范圍的規定基本一致，一般規定可以用于普通鋼筋混凝土結構，如現場澆筑的剪力墻的分布筋、梁柱的箍筋等鋼筋混凝土結構的受力筋與分布筋。

其中，國際標準化組織ISO(International Organization for Standardization)規定的冷軋帶肋鋼筋強度標準為抗拉強度550 N/mm2、屈服強度500 N/mm2，5倍直徑標距的伸長率12%。

冷軋帶肋鋼筋一般是以焊接鋼筋網的形式用于樓房、橋涵、橋面及路面工程中，另外一少部分采用直條鋼筋在現場綁扎使用。不論是采用冷軋帶肋直條鋼筋還是冷軋帶肋鋼筋焊接網，其工廠化的生產保證了標準規格的一致和質量的穩定，現場的鋼筋工人只需要根據設計圖紙進行鋪放和必要的連接綁扎，此外不需要再作其它額外的加工。

2 國內的應用發展情況

我國自20世紀80年代后期開始陸續引進冷軋帶肋鋼筋的大型生產設備。上海、南京、安徽、廣東、江蘇等地先后從德國、意大利引進生產線及生產設備，并著手創辦合資或獨資冷軋帶肋鋼筋(焊接網)生產企業。與此同步發展的是，國內的有關科研機構和技術企業也開始著手研制或仿制冷軋帶肋鋼筋及其焊接網生產設備。迄今為止，銷售和生產冷軋帶肋鋼筋及焊接網全套設備的企業星羅棋布，主要分布于北京、江蘇、遼寧、天津等地。已建成并形成規模的冷軋帶肋鋼筋焊接網生產線達400多條，年生產能力超過了200萬t，產品輻射全國各地，品種齊全、供應充足。

冷軋帶肋鋼筋產品曾被列入國家級的重點推廣應用項目“廣廈工程”，體現了我國對冷軋帶肋鋼筋推廣應用工作的高度重視。

從各省的冷軋帶肋鋼筋應用情況來看，在科技部和住建部的聯合推動下，冷軋帶肋鋼筋的應用、推廣、普及工作有了極大的進展，取得了突出的效果。目前，在鋼筋混凝土預制構件中已經淘汰了冷拔低碳鋼絲，在現澆鋼筋混凝土結構中也有了大量的應用。據不完全統計，全國冷軋帶肋鋼筋的年使用量已經超過100萬t，而且仍在持續增長。

在應用技術和生產標準方面，我國在進口國外有關技術及生產設備的基礎上，通過自己的持續研發投入，技術上有了很大的提高。其中，冷軋帶肋鋼筋的抗拉強度已經由國外的一個強度級別發展到了三個強度級別，即LL550、LL650和LL800；其應用范圍也已經從國外的非預應力鋼筋混凝土構件拓展到預應力鋼筋混凝土構件。

為了更好地促進冷軋帶肋鋼筋的推廣應用與普及工作，國家和地方主管機構陸續組織技術研發、生產、施工人員編制了有關的技術標準和設計圖集。在住房和城鄉建設部頒布的行業技術標準《冷軋帶肋鋼筋混凝土結構技術規程GJ95-2011》中，又新增加了冷軋帶肋鋼筋的升級換代產品“高延性冷軋帶肋鋼筋”。“高延性冷軋帶肋鋼筋”將原有的冷軋帶肋鋼筋的抗拉強度值由550 MPa提高9.09%，達到600 MPa。提高冷軋帶肋鋼筋的抗拉強度表明對應建筑安全系數得到相應的提高，而抗拉強度提高的同時還能相應地節省鋼筋用量。其次，將“高延性冷軋帶肋鋼筋”的伸長率提高了50%，尤其是將“高延性冷軋帶肋鋼筋”的“均勻伸長率”提高1.5倍，能夠有效提高冷軋帶肋鋼筋混凝土結構中冷軋帶肋鋼筋的延伸性、抗震性。對于減少鋼筋的脆性斷裂、提高抗震安全度十分有利。其次，將冷軋帶肋鋼筋的強度設計標準從360 MPa提高15.28%，至415 MPa，擴展了“高延性冷軋帶肋鋼筋”的使用范圍，使其不僅能夠應用于現澆混凝土的平面板結構，并可應用于鋼筋混凝土剪力墻，而且大規格的冷軋帶肋鋼筋還可以應用于混凝土圈梁結構。CRB600H高延性冷軋帶肋鋼筋的抗拉強度設計值取fy=415 MPa，明顯高于目前常用的HPB235(fy=210 MPa)、HPB300(fy=270 MPa)熱軋光面鋼筋和HRB335(fy=300 MPa)熱軋帶肋鋼筋，也高于HRB400(fy=360 MPa)熱軋帶肋鋼筋。

3 冷軋帶肋鋼筋的優點

在預應力鋼筋混凝土構件生產過程中，冷軋帶肋鋼筋作為冷拔低碳鋼絲的更新換代產品廣為使用；在現澆鋼筋混凝土結構中，冷軋帶肋鋼筋可以代替Ⅰ級鋼筋，是同類冷加工鋼筋材料中較好的一種。從技術指標對照來看，我國的冷軋帶肋鋼筋的技術標準甚至還要超過國際通用標準。

冷軋帶肋鋼筋的主要優勢包括：

(1)強度高。僅以冷軋帶肋鋼筋中的LL550級與熱軋光圓鋼筋相比，用于現澆鋼筋混凝土結構可節省35%～40%的鋼筋材料。

(2)冷軋帶肋鋼筋與混凝土之間的錨固性能良好。杜絕了構件鋼筋滑移、錨固區開裂等現象，有效提高了鋼筋混凝土構件端部的承載和抗開裂能力。在鋼筋混凝土結構中，采用冷軋帶肋鋼筋后出現的裂縫寬度相對光圓鋼筋、熱軋螺紋鋼筋都要小。

(3)與同類的冷加工鋼材相比較，冷軋帶肋鋼筋的伸長率較大。

4 使用過程中應關注的問題

4.1 注重鋼筋原料的質量并提高合格率

冷軋帶肋鋼筋必須采用高速線材軋制，不得使用其它鋼筋線材生產。

4.2 加強檢測

應加強原料鋼材和冷軋帶肋鋼筋產品的檢測。在生產工藝上，不可使用利用冷拔刻痕工藝生產的非正規冷軋帶肋鋼筋。

4.3 冷軋帶肋鋼筋混凝土連續板的內力重分布

LL550級冷軋帶肋鋼筋配筋的鋼筋混凝土連續板在驗算時可以考慮塑性內力重分布。

4.4 箍筋的應用

從國內外的大量應用實踐看，LL550級冷軋帶肋鋼筋可以用作框架梁、柱的箍筋。

4.5 混凝土結構裂縫的寬度驗算

不論用什么鋼筋配筋，鋼筋混凝土結構構件都無法避免且允許裂縫出現，但對裂縫的寬度有所限制。因此，現行規范規定鋼筋混凝土結構構件在設計時應進行裂縫寬度的驗算。考慮到我國及黑龍江省寒冷地區水泥混凝土路面普遍出現的結構性裂縫病害，結合國外“普通水泥混凝土路面”要求鋪設冷軋帶肋鋼筋網的實際，我國高等級公路水泥混凝土路面有必要采用鋪設冷軋帶肋鋼筋網的技術措施及施工工藝。

用冷軋帶肋鋼筋等強替代Ⅰ級鋼筋，如果原有結構的設計裂縫驗算滿足要求，則替代后也必然能夠滿足要求，不必再做驗算。當然，等強替代必須滿足最小配筋率的要求。

5 結 論

國內外大量的建筑工程實際證明，作為節能、高效的新型鋼筋材料，冷軋帶肋鋼筋在建筑工程，尤其是公路建筑工程中也具有非常廣闊的應用前景。其中，LL550級冷軋帶肋鋼筋，尤其是焊接網片，適用于高速公路水泥混凝土路面、橋面、橋涵、機場跑道、隧道工程等。可以預見，隨著冷軋帶肋鋼筋在公路工程中的應用經驗的不斷積累，冷軋帶肋鋼筋必將得到更加普遍、有效的應用。

[1] 高偉,蔡紹忠,劉慶臣.對高等級公路水泥混凝土路面改擴建工程中幾點問題的認識[J].,黑龍江交通科技,1998，(1).

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[3] 高偉，徐明.水泥混凝土路面縮縫傳荷體系的力學分析與優化[J].公路,2008，(6).

TU511.3

C

1008-3383(2017)08-0105-02

2016-11-12

尹子涵(1996-)，男，黑龍江齊齊哈爾人，研究方向：土木工程。