钢筋锚固板在劲性结构中的应用杨勋

钢筋锚固板在劲性结构中的应用杨勋

杨勋王佳庆黄勇

中建二局第三建筑工程有限公司广东深圳518000

摘要：本文针对某城市综合体工程，为满足钢骨柱梁柱节点核心区的钢筋锚固长度要求，在梁纵筋锚固端采用钢筋锚固板，在工程质量、进度、成本以及环境上与传统钢筋锚固进行对比。通过研究证明：采用钢筋锚固板代替传统钢筋锚固的形式，具有良好的经济性和可操作性，可在工程建设中推广使用。

关键词：钢筋锚固板；锚固长度；经济性

前言

传统钢筋混凝土结构施工工艺中，钢筋混凝土梁（或连梁）主筋伸入墙（或柱）内的长度应满足锚固长度要求，且锚固长度较大，一定程度上造成了钢筋材料的浪费；如果是钢骨柱（或钢管柱），梁纵向钢筋焊接在钢柱端板上，锚固长度须满足双面焊5d或单面焊10d，而型钢端板方向钢筋较密，现场梁纵筋伸入连接板后，焊接操作空间狭小，给施工造成了极大的难度，施工效率低，影响施工进度。另一方面由于钢筋布置较密，浇筑时不易振捣，钢筋底部容易产生气泡等不密实情况，削弱钢筋与混凝土之间的粘结力。

随着施工技术的发展，以及对经济效益的迫切追求，减少钢筋锚固长度、优化钢筋锚固条件显得十分重要，钢筋锚固板的研究与应用为解决这一难题提供了可能。

1国内外研究现状

（1）国内研究现状

近十年来国内一些单位如中国建筑科学研究院、天津大学、重庆大学等先后进行了钢筋锚固板试件拉拔性能试验和配置新型钢筋锚固板的框架节点反复加载试验，采用的新型钢筋锚固板是一种螺帽与垫板合一、并用直螺纹与钢筋连接的锚固板。

行业已经为钢筋锚固板施工工艺制定了规范和规程。根据《钢筋锚固板应用技术规程》JGJ256-2011的要求，在钢筋端部有锚固端头时的锚固长度（投影长度）可取为≥（），但需注意锚固端头的承压面积不应小于锚固钢筋截面积的4.5倍，且应满足间距要求，钢筋净距小于4d时应考虑群锚效应的不利影响。同时分别对全锚固板和部分锚固板做了规定。

（2）国外研究现状

近十年来，钢筋锚固板在美国得到了深入的研究和广泛的应用，并形成ACI318规范、ACI352规范、ASTMA970等规范；中国建筑工业出版社在2011年也出版了《钢筋锚固板应用技术规程》JGJ256-2011来支持此项应用。

带锚固板钢筋的锚固性能体现在两个阶段：受力初期阶段主要是粘结锚固，此阶段会持续直至达到最大粘结力，之后逐渐退化下降，即最大粘结力点是一个转折点，此后进入第二阶段，锚固力逐渐转移至锚固板上，此阶段会持续直至锚固板前混凝土局压破坏或钢筋屈服失效，如图1所示。

图1钢筋锚固板受力示意图

2材质检测

安装完成后的钢筋端面与锚固板端面应基本齐平，钢筋丝头外露长度不应超过1.0p，如图2所示。对螺纹连接锚固板钢筋的每一验收批，应在钢筋丝头加工现场在已装配好的锚固板钢筋中随机抽取3个试件作抗拉强度试验，试件长度不应小于250mm和10d的较大值。试件破坏形式均以钢筋母材拉断，锚固板与钢筋没有脱离为合格标准。

图2试件取样

3锚固板使用部位

项目技术部就使用锚固板工艺向设计院发出工程联系单，经设计院同意并对具体的使用情况做了如下限制：根据《钢筋锚固板应用技术规程》JGJ256-2011中的相关规定，本工程采用钢筋锚固板的位置只限于楼层中间位置的梁柱节点，不能用于端节点，而且只能用于梁底钢筋的锚固。如果现场改为钢筋锚固板，请先制作一两个典型节点进行各方现场评估。确认无误后方可大批施工，钢结构还需重新深化。

本次钢筋锚固板主要使用在六金广场项目12-01地块裙楼C栋5～11层，D栋6～11层，重点使用部位为钢筋混凝土梁与钢骨柱连接处（非端节点），现场应用安装图片如下图4所示。

图4钢筋锚固板现场安装

4重难点、问题分析及解决方法

本工程钢骨柱较多，钢筋直径大且密集，为确保锚固板顺利的大面积应用于该工程，先在D栋部分钢柱与梁交接部位试用，并对试用期间遇到的问题进行分析，制定解决的方法。

1.难点一：对加工工艺要求严格，钢筋套丝质量要求高。

钢筋套丝与锚固板丝扣必须连接紧密，才能保证两者良好的连接与受力性能。加工质量不合格，钢筋套丝端不能完全插入锚固板内，在钢筋受到水平拉力作用下容易发生脱离的现象。

解决方法：对材料加工工艺进行严格的管理，做到每一根钢筋套丝都要进行检查和与锚固板的试装，质量不合格的接头应重新加工。

2.难点二：钢筋规格较多，所需锚固板的规格也较多，现场施工不便。

同一根梁，纵筋有多种规格，锚固板也有多种规格，逐个去挑选不仅耗费工时，还会导致不必要的浪费。

解决方法：提前对施工作业层需要使用锚固板的钢筋和部位进行统计、深化，安装时对锚固板进行定量、定人进行管理，将其分类送至使用部位。

3.难点三：钢筋布置密集的部位，锚固板安装较困难。

梁筋布置较密，特别是底筋为双排时，由于锚固板本身对承压面积的要求，导致双排筋在同一端面处存在交叉。

解决方法：提前对图纸进行深化，找出有交叉影响的钢筋，增大钢筋下料长度2cm，施工时错开2cm布置，保证锚固长度的最小值。

要求锚固板安装时，用管钳扳手拧紧。安装后用扭力扳手进行抽检，校核拧紧扭矩，最小拧紧扭矩值满足表1的要求。

钢筋锚固板的应用，不仅可以在一定程度上节约成本，更大的优势在于避免了钢筋工种与钢结构工种之间的交叉作业，不需要占用塔吊调运焊接工具，缓解塔吊使用压力。

6钢筋锚固板施工效益

从成本、工效和工期对钢筋锚固板的适用性进行分析。

（1）成本分析：连接点焊接每个接头需20元，而钢筋锚固板每个接头约10元。成本节省明显。

（2）工效分析：1）锚固板工厂批量生产，钢筋丝头有专用设备，且每台班丝头制作可达400～500丝头，安装速度快减小钢筋拥挤明显，加快钢筋安装速度，提高混凝土浇筑质量。2）每个连接点焊接面筋大概需8分钟，底筋需15分钟，而钢筋锚固板才需3-5分钟。节约时间明显。

（3）工期分析：1）连接点时间节约，则现场施工更加连续，工序衔接更加畅通，有效缩短工期。2）每个连接点平均节约7分钟，现场可用焊接点2000个，则共节约时间233个小时，有效缩短工期。

可以看出，使用钢筋锚固板在成本、工效和工期方面对工程都会有明显提升，施工效益显著。

7结语

随着经济和社会的发展，建筑设计中将钢筋混凝土与钢结构结合形成劲性混凝土结构，在施工中减少因钢筋锚固长度不足造成施工质量的影响，以及对经济效益的迫切追求，减少钢筋锚固长度、优化钢筋锚固条件显得十分重要，如突破在梁柱端部节点应用的瓶颈，其钢筋锚固板的研究与应用将得到一个更为广泛应用的前景。

参考文献：

[1]JGJ256-2011.钢筋锚固板应用技术规程[S].北京：中国建筑工业出版社，2011.

[2]吴广彬，李智斌，刘永颐《钢筋锚固板应用技术规程》（JGJ256-2011）编制介绍[J].建筑结构，2012.4，第42卷第4期.

[3]张建军.钢筋机械锚固板连接技术在工程中的应用[J].山西建筑2012.9，第38卷第27期.

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