鋼筋焊接網(wǎng)在樓面板中的應用

2011-09-07 01:52:16江蘇省第一建筑安裝有限公司錢益東靖江市廣夏建設工程有限公司靖江市工程建設監(jiān)理中心

中國建設信息化 2011年8期

◎ 江蘇省第一建筑安裝有限公司錢益東靖江市廣夏建設工程有限公司徐斌靖江市工程建設監(jiān)理中心韓俊

一、工程概況

隨著經(jīng)濟全球化進程的加快以及我國建筑市場的逐步開放，建筑市場的競爭日益激烈，施工企業(yè)己愈來愈需要向?qū)I(yè)化、管理型、綜合性的方向發(fā)展。上海宏力半導體有限公司一期廠房建筑面積121703m2，長216m，寬168m，鋼骨混凝土框架結(jié)構，主體三層，局部四層，板中鋼筋均采用CRB550級冷軋帶肋鋼筋焊網(wǎng)鋪設。

二、鋼筋焊接網(wǎng)的特點

鋼筋焊接網(wǎng)是具有相同或不同直徑的縱向和橫向鋼筋分別以一定間距垂直排列，全部交叉點均用電阻點焊焊在一起的鋼筋網(wǎng)片。

鋼筋焊接網(wǎng)通常用于大面積和混凝土工程，如墻板、樓板和道路等。鋼筋焊接網(wǎng)于現(xiàn)澆混凝土結(jié)構的施工，可使鋼筋下料、布設、綁扎等大量的現(xiàn)場作業(yè)工作量轉(zhuǎn)到專業(yè)化工廠內(nèi)用機械完成，如同使用商品混凝土一樣，有利于提高建筑業(yè)的工業(yè)化水平。

傳統(tǒng)的綁扎鋼筋靠工人擺放鋼筋，鋼筋間距誤差大，而鋼筋網(wǎng)為工廠加工生產(chǎn)，間距標準尺寸準確；綁扎鋼筋縱橫向鋼筋靠細鐵絲綁扎，沒有切實的傳力聯(lián)系，受力時由獨立鋼筋承擔，而焊接鋼筋網(wǎng)縱橫向鋼筋通過焊接聯(lián)系起來，可以達到共同受力的目的；綁扎圓鋼一般強度低，平面剛度差，施工中容易被人員及設備壓踏變形，使截面有效高度減少，影響構件的承載能力。而焊接鋼筋網(wǎng)強度高、剛度好，可以大大減少施工過程中產(chǎn)生的鋼筋位移和變形。采用人工綁扎鋼筋時，其配筋數(shù)量、間距以及保護層厚度往往不容易符合設計圖紙的要求，鋼筋焊接網(wǎng)的配筋數(shù)量和間距均可在允許偏差范圍內(nèi)由機械操作來保證。而且，鋼筋焊接網(wǎng)的剛度優(yōu)于人工綁扎的鋼筋，安裝時受操作人員蹬踏變形的可能性較小，從而保證鋼筋保護層符合設計要求。因此，使用鋼筋焊接網(wǎng)有利于提高鋼筋和混凝土工程的施工質(zhì)量。

鋼筋混凝土結(jié)構設計中采用鋼筋焊接網(wǎng)配筋，可以采用較小直徑的受力鋼筋和分布鋼筋，較密的鋼筋間距。此外，采用由冷軋帶肋鋼筋制作的鋼筋焊接網(wǎng)，帶肋鋼筋和焊接的橫向鋼筋起著共同的錨固作用，有利于防止混凝土的裂縫產(chǎn)生與發(fā)展，提高混凝土工程質(zhì)量。

使用鋼筋焊接網(wǎng)，可以降低鋼筋安裝的勞動強度，可以使用專業(yè)技能較低的工人，可以減少鋼筋安裝的工時消耗。

三、鋼筋焊接網(wǎng)的分割與搭接計算

鋼筋焊接網(wǎng)施工前需要確定各種鋼筋焊接網(wǎng)的規(guī)格、尺寸和數(shù)量。根據(jù)設計要求，結(jié)合加工、運輸、吊裝等設備條件，詳細制定各種鋼筋焊接網(wǎng)的規(guī)格、尺寸和數(shù)量，對鋼筋焊接網(wǎng)劃分，并征得設計部門的認可。

鋼筋焊接網(wǎng)之間搭接可以采取疊搭、扣搭或平搭的方法。其中疊搭法是將一張網(wǎng)片疊在另一張網(wǎng)片上的搭接方法，接頭處的鋼筋有四層；扣搭法是將一張網(wǎng)片扣在另一張網(wǎng)片上，使橫向鋼筋在一個平面內(nèi)、縱向鋼筋在兩個不同平面內(nèi)的搭接方法，接頭處的鋼筋有三層；平搭法是將一張網(wǎng)片的鋼筋鑲?cè)肓硪粡埦W(wǎng)片，使兩張網(wǎng)片的縱向和橫向鋼筋各自在同一平面內(nèi)的搭接方法，接頭處的鋼筋僅有兩層。

在建筑工程中樓面板比橋面板要薄，因此采用平搭法比較好。

板的最上面一層焊接網(wǎng)叫做面網(wǎng)，最下面一層焊接網(wǎng)叫做底網(wǎng)。板的下層鋼筋焊接網(wǎng)片由于受到梁的影響，尺寸不能夠做得象面網(wǎng)那樣長，而在寬度上面又受到鋼筋網(wǎng)成型機的技術參數(shù)“最大網(wǎng)寬的”限制不可能超過一定的寬度，那么當一塊板的長度和寬度都超過一定的范圍時，底網(wǎng)就需要數(shù)張網(wǎng)片搭接。例如CWC3300型的鋼筋網(wǎng)成型機所能生產(chǎn)的最大網(wǎng)寬是3.3m，如果一塊板從梁的軸線到軸線長6m，寬3m，梁寬均為300mm，寬度方向上的鋼筋按伸到梁中心算長度為3m，可以將網(wǎng)片寬度設計成3m，而網(wǎng)片成型機生產(chǎn)出來的網(wǎng)片長度是不受限制的，所以這一塊板如果是按單向板設計的則只需要一張網(wǎng)片，如果是按雙向板設計的只需在長度方向兩端再加上附加網(wǎng)片就可以了。但是如果采用CWC2600型的鋼筋網(wǎng)成型機，它所能生產(chǎn)的最大寬度只有2.6m，這一塊板的底網(wǎng)就只能采取在長度方向搭接的方法，用數(shù)張網(wǎng)片搭接起來。

下面將通過板底網(wǎng)的分割與搭接，介紹鋼筋焊接網(wǎng)平搭法的搭接計算要點。如圖一所示：

圖一

板下部的雙向受力鋼筋采用的是CRB550級的冷軋帶脅鋼筋，與板短邊平行的鋼筋在與板長邊平行的鋼筋下面，C35混凝土，二級抗震等級，雙向板，定制鋼筋焊接網(wǎng)片。

1、在計算之前先確定搭接方法和搭接網(wǎng)片的數(shù)量：

這一塊板是雙向板，按照《鋼筋焊接網(wǎng)混凝土結(jié)構技術規(guī)程》JGJ114-2003/J276-2003中第5.2.9條的要求：“現(xiàn)澆雙向板短跨方向的下部鋼筋焊接網(wǎng)不宜設置搭接接頭；長跨方向的底部鋼筋焊接網(wǎng)可按本規(guī)程第5.1.11 條或第5.1.12 條的規(guī)定設置搭接接頭，并將鋼筋焊接網(wǎng)伸入支座，必要時可用附加網(wǎng)片搭接或按本規(guī)程第5.1.16 條用綁扎鋼筋伸入支座?！贝_定在長跨方向采用平搭法搭接，長跨方向的兩端采用附加網(wǎng)片。

本網(wǎng)片采用CWC2600鋼筋網(wǎng)成型機生產(chǎn)，最大網(wǎng)片寬度2.6m，初步確定分三段搭接，二個接頭。

2、確定下部受力鋼筋伸入支座的長度：

2.1 長跨方向附加網(wǎng)片的φR8@150（以下稱縱向鋼筋）鋼筋伸入梁中心，即175mm。

2.2 短跨方向的φR10@150（以下稱橫向鋼筋）鋼筋伸至梁中線，即150mm。

2.3 經(jīng)驗算以上兩條附合JGJ114-2003中第5.2.3條“……伸入支座的錨固長度不宜小于10d，且不宜小于100mm”

3、計算縱向鋼筋的搭接長l1：

根據(jù)JGJ114-2003中第5.1.11中第2條“搭接區(qū)內(nèi)兩張網(wǎng)片中有一片無橫向鋼筋（采用平搭法）時，帶肋鋼筋焊接網(wǎng)的最小搭接長度應按本規(guī)程第5.1.7 條中關于錨固區(qū)內(nèi)無橫筋時規(guī)定的la值的1.3倍，且不應小于300mm”和第5.1.18中的第2條“當采用搭接接頭時，縱向受拉鋼筋的抗震搭接長度llE 取1.3倍”計算（laE=1.15la）。la根據(jù)5.1.7條取28d。

4、縱向計算：

因為在長度方向兩端采用附加網(wǎng)片，所以縱向鋼筋長度取板的凈跨長度，這樣便于網(wǎng)片的鋪設。

確定W01、W02網(wǎng)片中的橫向鋼筋數(shù)量：如圖二所示：

圖二

縱向間距150mm的網(wǎng)格有37格，則橫向鋼筋有38根，最外側(cè)的橫筋距梁邊兩端均為50mm。為方便生產(chǎn)，減少網(wǎng)片規(guī)格，在一塊板中只宜設計兩種規(guī)格的網(wǎng)片：W01兩張，W02一張。在W01中縱向做12根橫向鋼筋，即間距150mm的網(wǎng)格有11格；W02中縱向做14根橫向鋼筋，即間距150mm的網(wǎng)格有13格。這樣總的橫向鋼筋數(shù)量還是12×2+14=38根。

每張網(wǎng)片上的橫向鋼筋根數(shù)分配出來后，就可以計算每張網(wǎng)片的縱向鋼筋長度了:

通過對圖二的進一步分析，為使兩張W01網(wǎng)片的縱向鋼筋完全相同就必需使圖三中的搭接點1到橫筋1的距離等于橫筋2到梁邊的距離等于50mm。

通過觀察圖三可以得到W01網(wǎng)片中的縱筋1的長度L1和W02網(wǎng)片中的縱筋2的長度L2

縱筋1的長度L1=1650+50+100+33 5=2135mm＜2.6m

縱筋2的長度L2=1950+50+50=205 0mm＜2.6m

圖三

圖四底網(wǎng)片W01尺寸

L1和L2均沒有超過CWC2600型鋼筋焊接網(wǎng)成型機的寬度限制。

5、橫向計算：

計算橫筋的長度和縱筋在橫筋方向的分布情況。如圖三所示：

橫筋長度=板的凈跨長度+橫筋伸入支座的長度即

橫筋長度=2700+150*2=3000mm

圖五底網(wǎng)片W02尺寸

縱筋在橫筋方向分布有18根，間距為150mm，最外側(cè)的縱筋距離梁邊75mm。滿足JGJ114-2003中第5.2.3條中“……網(wǎng)片最外側(cè)鋼筋距梁邊的距離不應大于該方向鋼筋間距的1/2，且不宜大于100mm”的規(guī)定。

可以看出橫筋長度超過板的凈跨長度，安裝底網(wǎng)的時候?qū)⒉荒軌蚍诺搅豪锩嫒?，可以把圖三中的縱筋3不焊接到網(wǎng)片中去，這樣就可先把網(wǎng)片的一邊先插入④軸的梁中，放平后，向②軸移動，使另一邊插入②軸的梁中，兩邊的距離調(diào)整好后把縱筋3與橫筋綁扎好。

圖六附加網(wǎng)片的位置

6、綜合第三步縱向計算的數(shù)據(jù)和第四步橫向計算的數(shù)據(jù)可以畫出W01和W02網(wǎng)片，如圖四、圖五。

7、計算附加網(wǎng)片：附加網(wǎng)片分別放在板的長跨方向的兩端（如圖六所示），伸至梁中線，搭接長度從梁邊算起335mm，則附加網(wǎng)片的縱向鋼筋長度=335+175=510mm。

附加網(wǎng)片的橫向鋼筋不伸入梁內(nèi)，因為W01、W02的橫向鋼筋是全部伸入梁內(nèi)的，橫向鋼筋從距梁邊50mm處開始布置，間距150mm，本例只有兩根。

附加網(wǎng)片的尺寸如圖七所示。

8、網(wǎng)片的鋪設：

按平搭法計算出來的底網(wǎng)片需要按一定的順序鋪設，本例鋪設時先從靠近OB軸的一端開始鋪設W02，最外側(cè)橫筋距梁邊50mm，橫筋伸到梁中心線，然后按順序向OC軸方向鋪設兩片W01，鋪設時橫向鋼筋在下，縱向鋼筋在搭接處相互錯開，兩縱筋搭接的縫隙距梁邊75mm,保證兩片網(wǎng)片搭接處的橫筋間距為150mm，則搭接長度正好是335mm 。再把圖三中所示的縱筋3按設計間距綁扎好（縱筋3可以在梁的長跨方向通長設置）。最后插入兩端的附加網(wǎng)片f01，使f01網(wǎng)片的橫向鋼筋在上，縱向鋼筋在下，f01的縱向鋼筋與W01、W02網(wǎng)片的縱向鋼筋交錯搭接且在同一平面上。

9、注意事項

施工前應根據(jù)鋼筋網(wǎng)的劃分與搭接的要求，詳細制定施工方案和鋪設順序。在劃分鋼筋焊接網(wǎng)時，應正確選擇圖三中搭接點1的位置。配料時，把劃分的鋼筋焊接網(wǎng)在圖紙上編號，在制作成形的網(wǎng)片上掛上注明編號、軸線位置的標簽，利于安裝時對號入座。對兩端須插入梁內(nèi)錨固的鋼筋焊接網(wǎng)，若網(wǎng)片橫向鋼筋的直徑較小，先把鋼筋焊接網(wǎng)中部向上彎曲，使兩端能先后插入梁內(nèi)，然后鋪平鋼筋焊接網(wǎng)網(wǎng)片。若鋼筋焊接網(wǎng)不能彎曲，可把鋼筋焊接網(wǎng)的一端減少1-2根橫向鋼筋，先插入該端然后退插另一端，用綁扎方法補回所減少的橫向鋼筋。

圖七附加網(wǎng)片f01尺寸

四、鋼筋焊接網(wǎng)的經(jīng)濟效益

雖然焊接網(wǎng)的單價高于散支鋼筋，但是鋼筋焊接網(wǎng)的原料-線材是由低碳熱軋線材以冷拔或冷軋加工而成，抗拉強度提高到550Mpa以上，設計強度比I級鋼筋提高71%，考慮一些構造要求后仍可節(jié)省鋼筋用量30%左右。再加上直徑12mm以下散支鋼筋加工費約為材料費的10%-15%，綜合考慮（與I級鋼筋相比）可降低鋼筋工程造價5%-8%，另外，由于是工廠自動化生產(chǎn)線制作，鋼筋網(wǎng)的損耗微乎其微。

使用鋼筋焊接網(wǎng)可省去現(xiàn)場綁扎等時間，經(jīng)過統(tǒng)計平均每噸鋼筋可以節(jié)省16個小時，傳統(tǒng)鋼筋每個人每一噸所需的工時為22小時，而使用鋼筋焊接網(wǎng)只需6小時。整體而言鋼筋焊接網(wǎng)可以節(jié)省1/2到3/4的工時，利于后續(xù)混凝土施工的安排，縮短施工工期，因工期縮短而節(jié)省的各種費用更大，同時節(jié)省大量的加工場地，有利于文明施工和環(huán)境保護，綜合經(jīng)濟效益很高。

一個企業(yè)和另外一個企業(yè)供需面之間的競爭，就很好的上游和企業(yè)很好的下游，這個上下游之間的就是要建立一種虛擬的組織，就是通過一種供需鏈把它連接起來，在信息化時代這個問題能夠很好的解決。通過信息化的一些標準能夠進行很好的溝通，能夠建立這樣一種管理機制。

五、結(jié)束語

鋼筋焊接網(wǎng)這種新型配筋形式，具有提高工程質(zhì)量、簡化施工、縮短工期、節(jié)省鋼材降低造價等特點，是一種高效的施工技術，是鋼筋工程由手工作業(yè)向工廠化、商品化的轉(zhuǎn)變。鋼筋工程的現(xiàn)場工作，大部分轉(zhuǎn)到專業(yè)化工廠進行，替代人工綁扎鋼筋，有利于提高建筑工業(yè)化水平，符合中國建筑業(yè)的發(fā)展方向。