HTRB600E高强钢筋在南京地下空间工程地下连续墙中的应用

HTRB600E高强钢筋在南京地下空间工程地下连续墙中的应用

梁博文 崔雨轩        

中国葛洲坝集团第一工程有限公司 湖北省宜昌市 443000

摘要：高强钢筋是建筑业应用推广的十项新技术之一，本文结合南京地下空间工程，分别从材料性能、加工方法、施工操作和经济效益等方面作了相应阐述，展示了其具有节约钢筋用量、降低工程造价、降低资源和能源的消耗等优点；为社会和企业带来了显著的社会效益和经济效益。

关键词：HTRB600E；高强抗震钢筋；应用

0、引言

我国建筑工程的主体结构以钢筋混凝土为主，因此钢筋的消耗量极大；推广应用高强钢筋是建筑业将钢铁行业技术进步成果转化为现实生产力的具体体现。HTRB600E高强钢筋具体强度高综合性能优的特点，提高钢筋混凝土结构的安全储备具有极其重要的意义。

1、背景

世界各国的钢材料的强度主要为400MPa、420MPa、50OMPa。随着我国的经济和建筑产业的迅猛发展，我国的大型工程量也随之增多，所建设的结构形式也越来越复杂，对于钢材料强度的要求不断提高，国内高强度钢材技术发展受到推动并取得一定的进展。

在当前的建筑结构中，钢筋是其建设过程中的三大主材料之一，并且应用范围广泛，高强钢材推广使用之后，有很好的减材效果。高强钢筋的选用方法：钢筋构件选用，往往会被构件的受力特点等方面影响。混凝土的等级不同其对于钢筋所产生的影响也不同。在进行钢筋的制造过程中，如何在保证质量的情况下降低成本是当前的难题。因此，对于构件的钢材选择需要结合其使用的目的和方法进行合理的钢材的选用，从而达到受力更加合理的前提下，降低成本，提升其社会效益和经济效益。

下面以南京江北新区地下空间一期工程为例，介绍HTRB600E钢筋在地下连续墙中应用的优势。

2、工程概况

本工程地下连续墙设计量超1500幅；地下连续墙厚度为800mm、1000mm、1200mm、1500mm。地下连续墙钢筋笼单幅最大重量达217.2t，钢筋总量约12万t，其中HTRB600E高强抗震钢筋约1.44万t，占总量的12%。

3、HTRB600E钢筋概述

HTRB600E钢筋主要技术性能有钢筋的拉伸、弯曲、重量偏差等指标，上述指标均采用《热处理带肋高强钢筋混凝土结构技术规程》（DGJ32/TJ202-2016）、《金属材料拉伸试验》（GB228.1-2010）及《金属材料弯曲试验方法》（GB/T232-2010）中的条款进行判定。

HTRB600E钢筋原材料检验送检45 批次，具体检测结果详见下表1，检测结果全部均合格。

4、HTRB600E钢筋笼施工方法

以某区段1500mm型的地下连续墙为例：钢筋笼共分为三段，上部钢筋笼长度为24m，重量为74.187t；中部钢筋笼长度为24m，重量为76.255t；下部钢筋笼长度为24.4m，重量为72.1t；分别起吊入槽，再在槽口拼接成整幅进行吊装作业。

4.1、钢筋笼加工

4.1.1、钢筋调直

为保证钢筋的延直 ，防止冷拉变脆，钢筋调直采用无延伸功能的机械设备调直。

4.1.2、钢筋成型

THRB600E钢筋末端需做9O°或135°弯折时，弯折出的弯曲直径不宜小于5d。

4.1.3、钢筋笼保护层

钢筋笼内外侧保护层厚度均为7cm。为保证保护层厚度，在钢筋笼外侧焊接凸型钢片作为定位块，定位垫块水平距离约为1m，每列纵向间距为5.0m。

4.1.4、钢筋笼笼体钢筋连接

笼体竖向主筋的连接方式采用直螺纹机械接头进行连接。

笼体水平向钢筋连接应使用10d单面搭接焊进行连接。在竖向钢筋与水平钢筋的焊接过程中，首先采用点焊方式进行稳固焊接，交叉点焊数不得少于总数的50％，主筋与笼体四周棱边横筋及各加强筋的交叉点处全部焊接。

4.1.5、钢筋笼加固和搁置

为满足钢筋笼起吊要求，需在钢筋笼吊点处对钢筋笼进行加固。水平吊点均设置在主筋上，使用四根抗剪钢筋进行加固，以增强其承载能力。同时，在钢筋笼的顶部纵向主吊点，采用加强钢板进行制作。通过这些措施，确保整个结构的完整性和安全性。

4.2、钢筋笼的起吊安装

4.2.1、钢筋笼起吊吊点设计

钢筋笼用两个吊车起吊，其中主吊吊点8个，布置在钢筋笼的上方；副吊吊点Ⅰ期槽笼12个，布置在钢筋笼的上、中、下部，吊点布置见图1。

图1  吊点布置

4.2.2、钢筋笼安装

为确保钢筋笼的精确吊装与稳定下放，采用400~600吨级履带吊作为主吊设备，辅以200~300吨级履带吊作为副吊。两台履带吊将协同作业，以水平方式吊装分节钢筋笼。下放钢筋笼的过程中，需确保与槽段中心轴线精确对齐，保持平稳且垂直的姿态，并控制下沉速度，以防止与孔壁发生碰撞。一旦钢筋笼下放至设计标高，应立即使用工字钢扁担妥善搁置，随后解除卸扣钢丝绳。

5、HTRB600E钢筋连接

本工程HTRB600E钢筋连接均采用套筒进行连接（剥肋滚压直螺纹）。套筒等级为Ⅰ级，套筒的抗拉强度595MPa/645MPa，屈服强度为435MPa/450MPa，延伸率13%/14%。

HTRB600E钢筋机械连接执行《钢筋机械连接技术规程》（JGJ107-2016）中Ⅰ级接头的相关规定；施工现场HTRB600E钢筋机械连接检测报告共74批次，试件均断于钢筋母材，检测结果均合格；以此显示出该钢筋机械连接接头具有良好的加工性能。

6、使用HTRB600E钢筋综合经济指标

在南京地下空间地铁部位地下连续墙施工中，主筋全部采用HTRB600E高强抗震钢筋，用钢量达1.44万吨，如若全部采用HRB400钢筋，根据钢筋等截面代换公式As=As`×360/520=0.69As`（As`为HRB400钢筋截面面积），节材率可达30%，进而可以减少15%的土建成本。

在工程设计过程中，限制钢筋的用量，相应减少了钢筋的绑扎用工，也相应减小了混凝土过振现象，从而节约了工程物资和人力投入，减少了相应的噪声污染，实现了绿色施工，节约了施工成本。

7、结论

我国建筑工程的钢筋消费量极大，因此，推动高强钢筋的广泛应用，实现钢筋的升级换代，已成为我国建筑用钢产业发展的必然走向。HTRB600E高强抗震钢筋具有强度高、延性好、加工工艺好等特点。通过HTRB600E高强抗震钢筋在地下连续墙中的成功应用，降低了地下连续墙钢筋笼的制作难度，通过提升地下连续墙结构的抗震性能，增强其结构的安全性与可靠性。此外，该改进方案还能有效降低土建成本，减少不必要的资源消耗。这一举措不仅在经济上表现出色，其带来的社会效益亦十分显著，符合国家节能减排的宏观政策导向。因此，该方案具有广阔的发展前景。

[参考文献]

[1]熊浩， 葛杰， 冯俊，等. HRB600钢筋的力学性能及其使用性能的试验研究[J]. 建筑结构学报， 2018， 39(S2):387-393.

[2]乔国平， 张崇民， 靳刚强，等. HRB600E高强抗震钢筋试制开发[J]. 新技术新工艺， 2018， No.367(07):17-20.

[3]陈亚莲， 奚红鑫. 浅谈HTRB600E钢筋在工程中的应用[J]. 中小企业管理与科技， 2016.