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(重慶市勘測(cè)院，重慶 400020)

引言

隨著我國(guó)城鎮(zhèn)化建設(shè)的快速發(fā)展和工業(yè)化進(jìn)程的加快，建筑業(yè)作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)之一也得到了長(zhǎng)足發(fā)展。與此同時(shí)，鋼材產(chǎn)量和消耗量也直線攀升。2005年，我國(guó)鋼筋總產(chǎn)量為5 800萬(wàn)t，2012年鋼筋產(chǎn)量達(dá)到1.75億t，7年間增長(zhǎng)近3倍。巨大的資源消耗和長(zhǎng)期以來(lái)形成的粗放式的經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式，使得我國(guó)的資源供給難以支持，環(huán)境難以承受，發(fā)展難以持續(xù)。因此，鋼鐵工業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)和建筑業(yè)發(fā)展模式的轉(zhuǎn)變勢(shì)在必行。

1 目前推廣應(yīng)用高強(qiáng)鋼筋存在的問(wèn)題

高強(qiáng)度鋼筋是指抗拉屈服強(qiáng)度達(dá)到400 MPa級(jí)及400 MPa級(jí)以上的螺紋鋼筋，它具有強(qiáng)度高、綜合性能優(yōu)的特點(diǎn)，用高強(qiáng)鋼筋替代目前大量使用的335 MPa級(jí)螺紋鋼筋，平均可節(jié)約鋼材12%以上[注]中華人民共和國(guó)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部，等.關(guān)于加快應(yīng)用高強(qiáng)鋼筋的指導(dǎo)意見(jiàn)，2012.。我國(guó)高強(qiáng)鋼筋在工程中的應(yīng)用比例在緩慢提高，以2010年為例，我國(guó)鋼筋總產(chǎn)量為1.4億t，400 MPa級(jí)以上鋼筋的用量占40.4%，其中400 MPa級(jí)鋼筋占到總量的35%以上，500 MPa級(jí)鋼筋占到總量的5%左右，600 MPa級(jí)鋼筋也在少數(shù)的重點(diǎn)工程中應(yīng)用[注]冶金工業(yè)信息標(biāo)準(zhǔn)研究院.GB1499.2國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)宣講教材 第1部分：推廣高強(qiáng)鋼筋政策及背景，2013.。但是，長(zhǎng)期以來(lái)，盡管采取了許多措施，但與日本、美國(guó)、德國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家相比，在國(guó)內(nèi)推廣應(yīng)用400 MPa級(jí)及400 MPa級(jí)以上高強(qiáng)鋼筋的進(jìn)展比較緩慢，存在著許多影響高強(qiáng)鋼筋推廣應(yīng)用的因素。

1.1 建筑用鋼標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)規(guī)范的選取是關(guān)鍵因素

在我國(guó)除了房屋建筑業(yè)以外，鐵路、交通、港口、水利、電力、煤礦等行業(yè)也是鋼筋應(yīng)用大戶，現(xiàn)行的建筑設(shè)計(jì)規(guī)范有GB 50010—2011《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》、GB 50011—2010《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》等，也有許多行業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范，如GB 50157—2003《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》、TB 10002.3—2005《鐵路橋涵鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》等。在這些規(guī)范中，已經(jīng)有一部分列入了高強(qiáng)鋼筋品種，但TB 10002.3—2005《鐵路橋涵鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》、GB 50157—2003《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》中均無(wú)400 MPa級(jí)及400 MPa級(jí)以上鋼筋品種；JTG D62—2004《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》、TB 10002.3—2005《鐵路橋涵鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》中，對(duì)螺紋鋼筋的使用只規(guī)定了HRB335和HRB400兩種牌號(hào)；2009年新編制的《高強(qiáng)鋼筋在混凝土結(jié)構(gòu)中應(yīng)用技術(shù)導(dǎo)則》，也只規(guī)定了最高強(qiáng)度級(jí)別為HRB500[1]。由于沒(méi)有相關(guān)規(guī)范的強(qiáng)制要求和技術(shù)規(guī)程的詳細(xì)指導(dǎo)，設(shè)計(jì)單位對(duì)使用高強(qiáng)度鋼筋沒(méi)有明確依據(jù)，這些均從根本上制約了高強(qiáng)鋼筋在各類(lèi)工程建設(shè)中的應(yīng)用。

1.2 有些混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)用高強(qiáng)度鋼筋不夠經(jīng)濟(jì)

根據(jù)GB 50010—2011《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定，HRB400、HRB500級(jí)鋼筋的延性、抗疲勞性能、錨固性能、可焊性、冷彎性能、熱穩(wěn)定性等主要技術(shù)指標(biāo)與HRB335級(jí)鋼筋接近。因此，對(duì)于由裂縫控制的混凝土結(jié)構(gòu)，采用HRB400級(jí)及HRB400級(jí)以上的高強(qiáng)鋼筋并不能達(dá)到有效減少鋼筋用量或減小斷面厚度的目的。目前，國(guó)內(nèi)鐵路、市政、交通、水利、民用建筑等工程項(xiàng)目，由于現(xiàn)行規(guī)范的要求和最小配筋率的規(guī)定，主要采用裂縫寬度要求來(lái)控制配筋。因此，在進(jìn)行這些工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，基本上采用HRB235和HRB335級(jí)鋼筋，較少使用高強(qiáng)鋼筋。

在高層建筑中，采用高強(qiáng)鋼筋可以在相同受力條件下減少鋼筋用量，增大鋼筋間隙，增加鋼筋焊接、綁扎和混凝土澆筑空間，保證了混凝土澆筑質(zhì)量，同時(shí)也減少了“肥梁胖柱”現(xiàn)象，降低了工程造價(jià)。但是，應(yīng)用高強(qiáng)鋼筋對(duì)于中低層建筑的經(jīng)濟(jì)效益并不明顯。由于規(guī)范對(duì)最小配筋率、裂縫控制、裂縫寬度等要求，在建筑結(jié)構(gòu)的某些部位應(yīng)用高強(qiáng)鋼筋并未體現(xiàn)出高強(qiáng)度的優(yōu)勢(shì)，反而因使用高強(qiáng)鋼筋而增加成本。

1.3 設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)理念和使用習(xí)慣尚難轉(zhuǎn)變

有些行業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范對(duì)使用高強(qiáng)鋼筋無(wú)明確的強(qiáng)制性要求，設(shè)計(jì)人員也就依照固有的設(shè)計(jì)理念進(jìn)行工程設(shè)計(jì)。此外，隨著城鎮(zhèn)化的推進(jìn)和對(duì)各類(lèi)基礎(chǔ)設(shè)施的持續(xù)投入，設(shè)計(jì)院承擔(dān)的任務(wù)也日益繁重，設(shè)計(jì)人員已經(jīng)習(xí)慣于采用335 MPa鋼筋，若在圖紙?jiān)O(shè)計(jì)中全面推廣應(yīng)用高強(qiáng)鋼筋，則整套設(shè)計(jì)思路需要改變，對(duì)各種應(yīng)力、強(qiáng)度、安全系數(shù)等參數(shù)要重新進(jìn)行計(jì)算、試驗(yàn)和驗(yàn)證，因此，設(shè)計(jì)人員在主觀上不愿投入精力將高強(qiáng)鋼筋的應(yīng)用研究融入到設(shè)計(jì)工作中。

1.4 高強(qiáng)鋼筋的供應(yīng)與需求存在脫節(jié)現(xiàn)象

一方面，工程建設(shè)對(duì)鋼筋的需求量大，同一項(xiàng)工程對(duì)鋼筋產(chǎn)品的型號(hào)、規(guī)格要求較多，同一批次所需的供貨量多少不一，施工企業(yè)又希望能及時(shí)供貨，這對(duì)于希望批量供貨的鋼鐵企業(yè)來(lái)講難以滿足；另一方面，隨著國(guó)家對(duì)產(chǎn)能過(guò)剩產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整力度的加大，一些大型鋼廠退出了建筑用鋼的生產(chǎn)，而小鋼廠又由于資金和技術(shù)限制，不愿意投入高強(qiáng)鋼筋的研發(fā)。

1.5 鋼筋施工技術(shù)的適用性問(wèn)題

在建筑工程施工現(xiàn)場(chǎng)，受高強(qiáng)鋼筋產(chǎn)品特點(diǎn)的影響，對(duì)高強(qiáng)鋼筋的加工、焊接等技術(shù)還存在一定的難度，工人操作有困難，特別是細(xì)晶鋼筋焊接區(qū)域的強(qiáng)度降低較多。這就需要鋼材生產(chǎn)企業(yè)與建筑施工企業(yè)共同加快技術(shù)研發(fā)，在施工技術(shù)和管理水平上逐漸改進(jìn)和適應(yīng)[1]。當(dāng)然由此還會(huì)帶來(lái)相關(guān)鋼筋加工設(shè)備的更新?lián)Q代、施工人員的技術(shù)培訓(xùn)等問(wèn)題。

2 加快推廣應(yīng)用高強(qiáng)鋼筋的對(duì)策建議

2.1 盡快開(kāi)展產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和建筑設(shè)計(jì)規(guī)范的編制修訂

對(duì)鋼鐵行業(yè)的用鋼標(biāo)準(zhǔn)和建筑工程設(shè)計(jì)規(guī)范應(yīng)進(jìn)行修訂和完善，將400 MPa級(jí)、500 MPa級(jí)和600 MPa級(jí)鋼筋納入相關(guān)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工驗(yàn)收規(guī)范中，使相關(guān)條文具有強(qiáng)制性。同時(shí)，要加強(qiáng)與交通、鐵路、水利等行業(yè)的協(xié)調(diào)，使各行業(yè)的設(shè)計(jì)規(guī)范有效銜接，納入高強(qiáng)鋼筋生產(chǎn)和應(yīng)用的新工藝、新技術(shù)，進(jìn)行配套修訂，從而推進(jìn)高強(qiáng)鋼筋在工程建設(shè)中的應(yīng)用。

2.2 合理應(yīng)用高強(qiáng)鋼筋

不是所有的建筑結(jié)構(gòu)和構(gòu)件都要使用高強(qiáng)鋼筋，在某項(xiàng)建設(shè)工程的不同部位，也不是使用鋼筋的強(qiáng)度越高就越好，要堅(jiān)持以節(jié)材為核心，以結(jié)構(gòu)安全為前提，科學(xué)可靠、經(jīng)濟(jì)合理地使用。

由于部分混凝土結(jié)構(gòu)是根據(jù)規(guī)范規(guī)定的配筋率要求來(lái)確定鋼筋，如果這些配筋都使用高強(qiáng)鋼筋，將造成極大的浪費(fèi)。因此，在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)所需要的強(qiáng)度，合理選用相應(yīng)規(guī)格、型號(hào)的鋼筋，做到物盡其用。

高強(qiáng)鋼筋的強(qiáng)度較高，相應(yīng)的計(jì)算配筋量較少，因此在樓板等一些受彎和受拉構(gòu)件中應(yīng)用時(shí)，應(yīng)注意對(duì)裂縫寬度的驗(yàn)算。在設(shè)計(jì)中，可以盡量選配直徑較小的鋼筋或采取其他措施來(lái)控制裂縫的寬度。

2.3 加強(qiáng)政策支持

一是強(qiáng)化示范引導(dǎo)。各級(jí)政府投資建設(shè)的公共建筑、保障性住房和鐵路建設(shè)、水利設(shè)施工程、交通工程等，應(yīng)率先采用高強(qiáng)鋼筋。

二是建立財(cái)稅激勵(lì)制度。政府部門(mén)應(yīng)列支專(zhuān)項(xiàng)資金重點(diǎn)支持高強(qiáng)鋼筋生產(chǎn)技術(shù)改造項(xiàng)目和配套應(yīng)用技術(shù)研發(fā)，同時(shí)，制定高強(qiáng)鋼筋生產(chǎn)、機(jī)鋼筋加工、配送技術(shù)應(yīng)用財(cái)政補(bǔ)貼和稅收優(yōu)惠政策，加大政策扶持力度。

三是在工程建設(shè)領(lǐng)域開(kāi)展的評(píng)獎(jiǎng)和示范項(xiàng)目以及鋼鐵行業(yè)相關(guān)產(chǎn)品評(píng)優(yōu)活動(dòng)中，將高強(qiáng)鋼筋的應(yīng)用情況作為參評(píng)或獲獎(jiǎng)的條件之一，由此促進(jìn)工程建設(shè)的各參與主體使用高強(qiáng)鋼筋。

2.4 加強(qiáng)高強(qiáng)高性能鋼筋產(chǎn)品及應(yīng)用技術(shù)的研發(fā)

400 MPa級(jí)鋼筋在工程實(shí)踐中的應(yīng)用已逐步增多，目前要加強(qiáng)500 MPa級(jí)及500 MPa級(jí)以上高強(qiáng)鋼筋和抗震鋼筋的研發(fā)、推廣和應(yīng)用，突破生產(chǎn)、市場(chǎng)和應(yīng)用過(guò)程中的對(duì)接瓶頸，保證鋼筋產(chǎn)品的質(zhì)量穩(wěn)定、可靠地滿足工程實(shí)踐的要求。

目前，我國(guó)的鋼鐵生產(chǎn)水平還比較低，附加值也很低，很多高性能的產(chǎn)品依賴進(jìn)口，制約了高性能鋼材在建筑、橋梁、隧道、煤礦等領(lǐng)域的應(yīng)用，因此鋼鐵行業(yè)的結(jié)構(gòu)調(diào)整已刻不容緩?！案邚?qiáng)高性能”不僅指材料的強(qiáng)度和延性，還包括實(shí)際工程應(yīng)用中對(duì)鋼鐵產(chǎn)品的抗疲勞、抗松弛、抗沖擊、耐腐蝕性、抗震、耐低溫等具體性能指標(biāo)的要求。例如用作鐵路隧道支護(hù)的錨桿鋼筋，要求具有較高的抗沖擊性能來(lái)抵御突發(fā)沖擊地壓；鐵路大橋橋墩中的高強(qiáng)度箍筋，由于具體的使用要求，必須具有良好的彎曲性能[2]。這些都需要鋼鐵企業(yè)加大研發(fā)投入，開(kāi)發(fā)適應(yīng)不同行業(yè)需求的高強(qiáng)高性能鋼筋產(chǎn)品。

針對(duì)高強(qiáng)高性能鋼筋的施工和加工難題，鋼鐵企業(yè)和施工單位要不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，研究新工藝和新技術(shù)，探索開(kāi)發(fā)低成本的高強(qiáng)度鋼筋的技術(shù)應(yīng)用路線，解決高強(qiáng)鋼筋在工程中的應(yīng)用難題，降低鋼筋加工成本，加快高強(qiáng)鋼筋的應(yīng)用推廣。

2.5 積極開(kāi)展新技術(shù)的宣傳推廣和技術(shù)培訓(xùn)

充分發(fā)揮輿論的導(dǎo)向和監(jiān)督作用，大力宣傳推廣在工程建設(shè)中應(yīng)用高強(qiáng)鋼筋的重大意義，對(duì)示范企業(yè)、示范工程的高強(qiáng)鋼筋應(yīng)用技術(shù)和管理經(jīng)驗(yàn)要積極宣傳，努力營(yíng)造有利于高強(qiáng)鋼筋規(guī)?；瘧?yīng)用的社會(huì)氛圍。

對(duì)于工程建設(shè)的相關(guān)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)的編制和修訂，建設(shè)行政主管部門(mén)和行業(yè)協(xié)會(huì)要積極組織建設(shè)、設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理單位進(jìn)行宣貫學(xué)習(xí)和技術(shù)培訓(xùn)。特別是設(shè)計(jì)單位，要更新觀念，積極進(jìn)行相關(guān)軟件的研發(fā)升級(jí)，將高強(qiáng)鋼筋應(yīng)用的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范納入到工程實(shí)踐中。

2.6 完善鋼筋深加工及物流配送體系

目前，我國(guó)建筑鋼筋加工、配送產(chǎn)業(yè)的發(fā)展還比較滯后，人員素質(zhì)、流程管理和質(zhì)量控制體系還不完善，加工配送技術(shù)的質(zhì)量和水平還有待改進(jìn)。作為推廣應(yīng)用高強(qiáng)鋼筋的重要措施，建立高強(qiáng)鋼筋加工配送中心，不但可以促使鋼鐵企業(yè)向建筑施工領(lǐng)域延伸產(chǎn)業(yè)鏈，提高產(chǎn)品的附加值，而且可以確保建設(shè)工程的質(zhì)量安全。

3 結(jié)語(yǔ)

高強(qiáng)度鋼筋的推廣應(yīng)用，既有利于推動(dòng)鋼鐵行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整，又能促進(jìn)我國(guó)各類(lèi)建筑和基礎(chǔ)設(shè)施的質(zhì)量升級(jí)，推動(dòng)建筑業(yè)的技術(shù)進(jìn)步和裝備水平的提高，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益，這也是我國(guó)建筑業(yè)和鋼鐵行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的迫切要求。

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