國際水電工程施工主材技術標準及應用

（中國水利水電第三工程局有限公司，西安 710024）

0 前言

在非洲，由于長期受殖民影響，項目業主、咨詢工程師習慣于使用歐美標準,對中國標準不熟悉、不認可。同時，我國承包商對國際工程技術標準也存在收集不全面、不熟悉和不適應的情況[1]，進而導致項目履約不順。因此，國際工程技術管理人員必須了解國際流行標準，掌握中外標準差異特點，以提高國際標準應用能力，順利履約，并推動中國工程技術標準國際化。

1 項目概況

宗格魯水電站位于尼日利亞尼日爾州宗格魯（Zungeru）鎮卡杜納（Kaduna）河上。電站正常蓄水位庫容109.1×108m3。總裝機容量 700MW（4×175MW）。工程等別為一等，工程規模為大（1）型。

項目合同類型：EPC 合同。項目業主：尼日利亞電力部；EPC 承包方：中電工（設計和機電采購）與中電建（土建）組成的聯合體，中電工設計分包單位：電建昆明勘察設計院；業主代表：法國科因貝利（COYNE ET BELLIER）和尼日利亞迪克羅（DECROWN）組成的聯合體，科因貝利負責設計審查，迪克羅負責現場施工監理。

2 合同中采用標準要求及實際采用的標準

主合同要求：工程建設材料產品應采用最新國際標準，主要包含ASTM（美國材料與試驗協會）標準和ISO 標準。合同補遺文件：同意如果中國規范與合同中的要求不沖突，則可接受中國規范，但需要提供英文翻譯版本，并證明中國標準等同于或高于國際標準。

合同中材料產品具體采用哪國標準并沒有明確要求。項目履約過程中，設計、采購技術標準實際采用歐美標準+中國標準相結合的方式進行。

3 原材料相關標準及應用

3.1 鋼筋

3.1.1 相關標準

美國標準：

ASTM A706M-2014《混凝土配筋用低合金帶肋鋼筋與光圓鋼筋標準》[2]；

ASTM A615M-2014《混凝土配筋用碳鋼帶肋鋼筋與光圓鋼筋標準》[3]。

中國標準：

GB1499.1-2017《鋼筋混凝土用鋼 第1部分：熱軋光圓鋼筋》；

GB1499.2-2018《鋼筋混凝土用鋼 第2部分：熱軋帶肋鋼筋》。

英國標準：

BS4449 2005+A3:2016 《鋼筋混凝土用鋼：可焊接鋼筋及盤卷產品技術條件》。

尼日利亞標準：

NIS 117:2004 《混凝土用筋規范》。

3.1.2 鋼筋標準簡介

美國 ASTM A706/A706M-14《混凝土配筋用低合金帶肋鋼筋與光圓鋼筋標準》 和 ASTM A615/A615M-2014《混凝土配筋用碳鋼帶肋鋼筋與光圓鋼筋標準》的技術要求有較大的不同，ASTM A706/A706M-2014 標準有420MPa、550MPa 兩個等級，不僅有焊接性能要求，也有屈服強度上下限與強屈比的要求，是高質量要求的鋼筋；ASTM A615/A615M-2014 有 280MPa、420MPa、520MPa、550MPa 四個等級（2016 版增加690 級），無焊接性能、屈服強度上限、強屈比的要求。

在ACI 318 結構混凝土設計規范[5]中，光圓和帶肋碳鋼鋼筋、帶肋低合金鋼筋標準上直接引用現行ASTM A615 和A706。規范規定在普通鋼筋混凝土結構中，40 級和60 級帶肋鋼筋是主要材料。

美國陸軍工程師團工程手冊EM 1110-2-2104 水工鋼筋混凝土結構強度設計[6]中，規定鋼筋的類型和等級應限于ASTM A615，60 級，其他等級和類型鋼筋需慎重使用。

英標BS4449 2005 僅規定了500MPa 的強度等級，牌號250MPa 的盤卷光圓鋼絲并入BS 4482。應用規范為bs8110 混凝土結構設計規范[7]，500 級鋼筋主要適用于高層抗震耐低溫等建筑結構。

尼日利亞NIS 117:2004，參照了英國鋼筋標準，一些具體的指標上有一些不同的規定，化學成品指標按可焊接鋼筋和非可焊接鋼筋進行了分別規定。鋼筋規格與英標類似，沒有28 和36mm 直徑的鋼筋。

3.1.3 鋼筋標準應用

對比國標GB1499.2、美標A706M、A615M 鋼筋規范，國標GB1499.2 帶肋鋼筋規格與美標（附錄）鋼筋規格基本相同。國標400 級帶肋鋼筋與美標G60（420 級）屈服強度接近、化學成分要求與A706M 帶肋鋼筋的碳、錳、磷、硫等接近，優于A615M 化學成分要求（僅限制了磷含量），伸長率指標優于美標A706M、A615M 鋼筋。總體而言，在性能指標上400 級國標GB1499.2帶肋鋼筋與美標A706M 帶肋420 級鋼筋接近，優于A615M 420 級鋼筋。

項目實際選用420 級帶肋鋼筋作為主要用筋，鋼筋由中國采購，中國標準制造。采購招標時，要求屈服強度420MPa，其他指標滿足國標GB1499.2要求。

鋼筋產品技術參數和檢試驗證書報批時，說明按中國GB1499.2 標準生產，列明化學成分、力學性能（含強屈比、伸長率等），彎曲性能指標要求和檢試驗結果，同時說明滿足美國A615M 標準性能指標要求。

3.2 水泥

3.2.1 相關標準

美國通用水泥產品標準：

ASTM C150/150M《硅酸鹽水泥》；

ASTM C595/595M《混合水硬性水泥》；

ASTM C1157/1157M《水硬性水泥標準性能》。

歐洲通用水泥產品標準：

EN 197-1《水泥—第1部分：通用水泥的組分、技術要求和合格準則》。

中國水泥產品標準：

GB 175《通用硅酸鹽水泥》；

GB/T 200《中熱硅酸鹽水泥 低熱硅酸鹽水泥 低熱礦渣硅酸鹽水泥》；

GB/T 748 《抗硫酸鹽硅酸鹽水泥》。

尼日利亞水泥標準：

NIS 444-2003 《普通水泥標準》。

3.2.2 標準簡介

美國ASTM C150/150M《硅酸鹽水泥》標準中水泥組分以硅酸鹽熟料和石膏為主，不添加或少量添加混合材（添加劑），并按水泥性能和用途分為6種基本類型及4 種引氣型共10 種水泥品種。ASTM C595/595M 《混合水硬性水泥》標準按混合材的品種及摻量分為4 種基本類型，混合材種類包括礦渣、火山灰質材料和石灰石，混合材摻量高可達 95%。ASTM C1157/1157M 標準對《水硬性水泥標準性能》水泥組分、化學成分和礦物組成沒有限制，只規定了水泥的性能指標，并按水泥性能和用途分為6 種基本類型。

歐洲的主要水泥標準EN 197-1，標準按水泥組分劃分為5 大類27 個水泥品種，涵蓋了不摻或少摻混合材的硅酸鹽水泥和摻有一定量混合材的混合水泥。水泥中混合材種類包括礦渣、硅灰、火山灰質材料、粉煤灰、煅燒頁巖 和石灰石，混合材摻量高可達95%。

中國的水泥主要分為通用水泥和特種（專用）水泥兩大類。通用水泥標準是 GB 175《通用硅 酸鹽水泥》，水泥按混合材品種和摻量分為6 類8 個品種，水泥中混合材種類包括礦渣、火山灰質材料、粉煤灰和石灰石，混合材摻量高為70%。特種水泥標準主要包括GB 200《中熱硅酸鹽水泥 低熱硅酸鹽水泥 低熱礦渣硅酸鹽水泥》、GB 748《抗硫酸鹽硅酸鹽水泥》等。

尼日利亞水泥標準NIS 444-2003 完全照搬歐洲水泥標準EN 197 內容，兩者基本等同。

3.2.3 水泥標準應用

水泥的選用取決于供貨、經濟性、環境要求、建造速度、結構形式以及當地政策、法規要求等。考慮供貨、經濟性因素，宗格魯項目所需水泥全部由當地采購。

尼日利亞當地水泥廠家按歐洲標準“EN 197-1:2000”和“尼日利亞水泥標準NIS 444-1：2003”生產水泥，水泥類型主要有硅酸鹽CEMⅠ和石灰石硅酸鹽水泥CEMⅡ/A-L、CEMⅡ/B-L。由于硅酸鹽CEMⅠ水泥量少，不能滿足工程強度要求，宗格魯項目以CEMⅡ/A-L 石灰石硅酸鹽水泥為主。

另外需要注意的是，歐標CEMⅡ復合硅酸鹽水泥沒有燒失量指標要求，尼國水泥廠家CEMⅡ/A-L（石灰石摻量6～20%）實測燒失量范圍2.8～8.0%，CEMⅡ/B-L（石灰石摻量21～35%）實測燒失量范圍7～12%。而燒失量過大會影響水泥混凝土耐久性[8]，故CEMⅡ/B 型水泥不宜用作主體結構的混凝土原材料。

3.3 混凝土摻合料粉煤灰

3.3.1 相關標準

美國標準：

ACI 232.2R-03《粉煤灰在混凝土中的應用》；

ACI 232.3R-14《混凝土結構用高摻量粉煤灰》；

ASTM C 618《粉煤灰、燒結或天然的火山灰作為混凝土礦物摻合料的標準》。

中國標準：

DL/T 5055-2007《水工混凝土摻用粉煤灰技術規范》；

GB/T 50146-2014《粉煤灰混凝土應用技術規范》；

GB/T 1596-2005《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》。

3.3.2 標準簡介

美國ACI 標準結合ASTM C 595、ASTM C 1157 對粉煤灰在水泥混凝土中的使用作了介紹，對摻粉煤灰混凝土在不同氣候、摻用外加劑等條件下配合比的調整及注意事項進行了介紹。在中國標準DL/T5055-2007 中，對水工混凝土摻用粉煤灰的技術要求作出了具體規定，如F 類粉煤灰的最大摻量、膠凝材料用量、配合比設計及澆筑養護等方面均有詳細要求。

ACI 標準與中國標準對粉煤灰的定義與分類方法基本一致。

ACI 標準中粉煤灰的SO3、燒失量、含水率、細度、需水量比、強度活性試驗、安定性等化學及物理要求與DL/T5055-2007 和GB/T1596-2005 在試驗方法及技術指標要求均存在一定差異。

3.3.3 粉煤灰標準應用

項目使用I 級粉煤灰，由中國采購。

產品技術參數和檢試驗證書報批時，說明產品指標滿足中國標準GB/T 1596 要求，同時滿足美標ASTM C 618 技術指標要求。關鍵技術參數同時列出中美標準參數指標要求，使中美標準差異一目了然。中國標準I 級粉煤灰指標與美標ASTM C 618“F”級相當，甚至有些指標比美標更嚴格（如燒失量、SO3、含水率、細度、需水量比等），證明中國標準不低于甚至優于美國標準。

3.4 止水

3.4.1 相關標準

美國陸軍工程兵團手冊USACE）：

EM 1110-2-2102《土建結構止水和預制接頭材料》[9]；

CRD-C513 《橡膠止水標準》[10]；

CRD-C572 《PVC 止水規范》[11]。

美國材料試驗協會：

ASTM B370-12 《建筑用銅板（條）材料》；

中國標準：

GB 18173.2-2014 《高分子防水材料 第2 部分：止水帶》；

DL/T 5215-2005 《水工建筑物止水帶技術規范》。

3.4.2 止水標準應用

項目使用的銅止水、橡膠止水產品均由中國采購進口。

產品技術參數和檢試驗證書報批報批時說明，產品滿足中國標準GB 18173.2 指標要求，同時分別滿足美國CRD C513 和ASTM B370 規范要求。橡膠止水中國標準GB 18173.2 在拉伸強度、斷后伸長率、硬度、熱空氣老化等物理力學指標要求上，要嚴于美國CRD C513 指標，說明中國產品標準指標優于美標。

3.5 鋼筋機械連接套筒

3.5.1 相關標準要求

中國規范JGJ07-2016 將鋼筋連接強度等級分為I、Ⅱ、Ⅲ三個等級，其中Ⅲ級為最低要求，規定接頭強度應不小于鋼筋屈服強度標準值的1.25 倍，與ACI 318—2011 的l2.14.3.2 條的規定相同，美國標準與我國的最低要求一致。

英國BS 8110-97 規定受拉鋼筋機械連接接頭強度應滿足a.加荷至0.6fy之后的永久伸長不應超過0.1mm；b.對于460 級鋼筋，套筒鋼筋的拉伸強度應大于529 N/mm2（約為屈服強度標準值的1.15 倍）。英國規范BS 8110 雖然比ACI 規范接受標準低，但它規定了接頭的拉伸試驗和變形試驗要求。

3.5.2 套筒標準應用

接頭等級、應用范圍和接頭性能試驗檢測的項目由設計根據結構要求在圖紙中明確。

宗格魯項目鋼筋機械連接主要采用直螺紋套筒，由中國進口，按I 級接頭標準采購。采購前套筒樣品技術參數按美國ACI 318 機械接頭指標要求（1.25fy）進行報咨詢審批，試驗方法依據ASTM A1034/A1034M。主要指標有單向拉伸極限抗拉強度、單向拉伸殘余變形、最大力下總伸長率、破壞形態。

現場檢試驗主要進行單向拉伸極限抗拉強度試驗和殘余變形試驗，產品試驗結果均滿足美標接頭標準要求。

4 結語

全面了解熟悉國際流行標準，項目才能順利履約。掌握國內外標準差異和特點，才能有針對性的推廣中國標準。

在工程主材產品技術參數報批過程中，同時列出中國標準指標和歐美標準指標差異，指明中國標準很多指標嚴于歐美標準，證明中國標準參數不低于甚至高于國際標準，以此讓業主、咨詢更多的了解中國標準，加快中國標準“走出去”。