【内容提要】通過對那些地震倒塌的鋼筋混凝土房子進行“解剖”觀察,有的鋼筋接頭連接往往失效。這引起了建築界對鋼筋連接、錨固的重視!特别是現在鋼筋強度越來越高,尤其要重視鋼筋連接性能。
【關鍵詞】鋼筋 連接 焊接 綁紮搭接 機械連接 電渣壓力焊
高層建築,豎向鋼筋,幾乎都在現場進行電渣壓力焊連接。關于采用電渣壓力焊工藝連接鋼筋問題,涉及到鋼筋工程質量可靠性及工程造價結算問題;現把有關規範及規定歸納總結如下,供參考:
1.砼結構标準圖集16G101、1~3,豎向鋼筋連接有;綁紮搭接,機械連接,焊接連接三種形式。
(1).鋼筋的連接,綁紮搭接是最主要、基本的連接方式,因其比較可靠且施工簡單而得到較廣泛應用,且不需要切割連接接頭送力學性能檢測。但直徑較粗鋼筋綁紮搭接施工不便,且容易發生過寬的裂縫;因此《砼結構設計規範》GB50010-2010(2015年版)規定:綁紮搭接,受拉鋼筋不宜大于直25mm,受壓不宜大于直徑28mm。
(2).粗直徑鋼筋宜采用機械連接形式。質量相對可靠,但成本較高。
(3).焊接連接,因施工現場焊接受環境及操作人員技術水平多種因素影響,質量較難保證,各種人工焊接不能采取有效的檢驗方法,僅憑肉眼觀察,對于焊縫内在質量不能有效檢出。國内外地震災害也證明電焊接頭質量較差。美國際等國外規範對鋼筋電焊連接作出限制。
2.《砼結構設計規範》GB50010-2010( 2015年版)規定:
第8.4.1. 條.鋼筋連接可采用綁紮搭接、機械連接或焊接。機械連接接頭及焊接接頭的類型及質量應符合國家現行有關标準的規定。
混凝土結構中受力鋼筋的連接接頭宜設置在受力較小處。在同一根受力鋼筋上宜少設接頭。在結構的重要構件和關鍵傳力部位,縱向受力鋼筋不宜設置連接接頭。
第8.4.2 .條.軸心受拉及小偏心受拉杆件的縱向受力鋼筋不得采用綁紮搭接;其他構件中的鋼筋采用綁紮搭接時,受拉鋼筋直徑不宜大于25mm,受壓鋼筋直徑不宜大于28mm。
該規範把鋼筋連接以質量可靠按:綁紮搭接→ 機械連接 → 焊接為先後順序;粗鋼筋優先機械連接。
3.《高層建築砼結構技術規程》JGJ3-2010,對框架結構第6章,關于鋼筋連接規定:
第6.5.1 .條.受力鋼筋的連接接頭應符合下列規定:1 .受力鋼筋的連接接頭宜設置在構件受力較小部位;抗震設計時,宜避開梁端、柱端箍筋加密區範圍。鋼筋連接可采用機械連接、綁紮搭接或焊接。
該規程把鋼筋連接以質量可靠按:機械連接→ 綁紮搭接 → 焊接為先後順序;粗鋼筋優先機械連接。
由于焊接質量因人工肉眼,質量可靠性最差,因此兩個規範共同點是均把焊接放在最後次要位置。
4. 江蘇某工程(2010年設計)結構設計總說明規定:直徑大于22mm的鋼筋采用機械連接;其餘,畫出受力縱筋綁紮搭接的大樣圖;同時,在第“八.其他”之第5條,提出:“還要滿足施工規範,規程”,列表第4行,為:鋼筋焊接及驗收規程,JGJ18-2003;該規程規定.電渣壓力焊适用範圍,至少直徑14mm及以上鋼筋。因此,使用直12mm鋼筋進行電渣壓力焊接頭連接,不符合該工程設計圖紙要求。
5. 江蘇省建築定額2004年版,第四章鋼筋工程說明第6條:“粗鋼筋接頭采用電渣壓力焊,直螺紋,套筒接頭等接頭者,應分别執行鋼筋接頭定額,計算了鋼筋接頭,不能再計算鋼筋搭接長度。”可見定額提出此類接頭前提是“粗”鋼筋。因此,直徑較小的豎向鋼筋理應綁紮搭接,按定額計算搭接鋼筋材料及人工。
6.《鋼筋焊接及驗收規程》JGJ18-2003規定:“ 4. 鋼 筋 焊 接
第4.1 .條 . 一般規定
第4.1.1 .條. 鋼筋焊接時,各種焊接方法的适用範圍應符合表4.1.1的規定。
表4.1.1 鋼筋焊接方法的适用範圍
(電渣壓力焊)
HPB 235:14~20 ;HRB 335:14~32
HRB 400:14~32;
注:以上表格隻摘錄了電渣壓力焊鋼筋适用範圍,其餘焊接種類适用鋼筋範圍均略去。
第4.1.2.條. 電渣壓力焊适用于柱、牆、構築物等現澆混凝土結構中豎向受力鋼筋的連接;不得在豎向焊接後橫置于梁、闆等構件中作水平鋼筋使用。
第5.5.2.條.電渣壓力焊接頭處的軸線偏移不得大于鋼筋直徑的0.1倍,且不得大于2mm 。每300個同牌号鋼筋接頭為一批,随機切取3個接頭做拉伸試驗。
因此,對直徑12mm的鋼筋而言要檢驗1.2mm兩個方向軸線誤差是很困難的;且檢驗一組試件,代表300個抽樣母體質量,風險也較大。
按《鋼筋焊接及驗收規程》JGJ18-2003規定,至少直徑14mm的鋼筋才能采用電渣壓力焊接頭;直徑12mm及以下的豎向鋼筋隻能按綁紮搭接或其他焊接法施工。
7. 鋼筋焊接及驗收規程》JGJ18-2012,規程規定2012年8月開始施行。
第4.1.條.一般規定,電渣壓力焊适用範圍調整為直徑12~32mm 。
第4.6.2.條.直徑12mm鋼筋電渣壓力焊,應采用小型焊接夾具,上下兩鋼筋對正,不偏歪,多做焊接工藝試驗,确保焊接質量。
且焊接參數與直徑14mm等也不同。
該條文說明:本次規定修訂,根據工程中牆體鋼筋連接的需要和多個試點的實踐,從原規程鋼筋下限直徑為14mm,延伸到12mm。由于12mm的鋼筋直徑較細較軟,焊接夾具夾挂後,鋼筋容易彎曲,因此規定應采用小型焊接夾具,多做焊接工藝試驗。
8.關于鋼筋接頭,在砼結構設計規範中,有詳細條文規定,在砼結構工程施工質量驗收規範中,在“5、鋼筋分項工程”,亦有詳細規定。在抗震設計要求的結構中,梁端、柱端箍筋加密區,不應該進行鋼筋搭接。同一連接區段縱向受力鋼筋,受拉接頭不宜大于接頭百分率向50%,直接承受動力荷載的構件中,不宜采用焊接接頭。對框架柱,剪力牆按抗震等級,底部加強與不加強部位,連接要求不同,在16G101、1~3圖集要求施工,宜盡量認真從嚴。
9. 江蘇某工程工程發包,編制标函的工程量清單,即按直徑16mm及以上鋼筋按電渣壓力焊接頭計算,其下按綁紮接頭計算。工程量清單是招标文件組成部分。
總之,鋼筋連接要根據設計規範規定,圖紙設計要求,連接質量可靠标準,相關操作規程規定;以及施工簡便,現場質量驗收直觀可操作,以及比較工程造價(含焊接比綁紮要增加檢測費用)優劣等,綜合分析權衡考慮選擇。直徑12mm鋼筋節材有限,施工費高,既不節約成本,更有質量風險,不宜采用。
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