摘要：本文就HRB400熱軋帶肋鋼筋技術，鋼筋等強剝肋滾壓直螺紋連接技術，勁性混凝土框架柱、梁施工技術等在山西科技館工程中的應用而產生的很好效果的簡單剖析。

　　關鍵詞：技術應用,科技館工程

　　一、工程項目背景

　　1、 工程概況：山西省科技館工程是山西省十大重點工程之一，總用地面積4.42776公頃，市政道路用地面積0.8308公頃，水域及河岸面積2.95365公頃。主要由主展區、穹幕影院、4D影廳、圓球天文臺、兒童樂園、科技報告廳、科技培訓及后勤保障服務用房等組成。工程建筑總面積28000m2，地上建筑面積25500m2，地下建筑面積2450m2，地下一層，地上四層，局部有夾層，建筑高度29.7m(圓球天文臺屋頂至高點28.55m)，平臺下層高7m，平臺上層高8m，二層層高8m，屋頂層高5m，室內設計地面標高±0.000相當于絕對標高787.250m，室內外高差為0.450m。

　　2、地理位置：該工程位于山西省太原市長風文化商務區文化島內，是文化島南邊起始建筑，北部緊鄰城市文化廣場，隔廣場與新建的大劇院、美術館等建筑相望，西側與太原市博物館相鄰，南側緊鄰文化島景觀內河，東臨濱河西路，隔路與汾河相望，其與周圍的建筑和自然景觀交相呼應，融人文建筑和自然生態為一體，是具有城市魅力的精品景觀工程之一。

　　二、工程目標

　　1、質量目標：確保“汾水杯”，爭創“魯班獎”。

　　2、工期目標：開工日期2009年09月01日，計劃竣工日期2010年12月31日，總工期485天。

　　三、“四新”技術的應用

　　山西省科技館工程，具有單層面積大、局部有夾層、層數不一，其造型復雜，層高高，跨度大，技術含量高，施工難度大，工期要求非常緊，公司將其列為科技示范重點工程。在施工中大量采用了新技術、新工藝。該工程在基礎及主體結構施工中，主要應用了灌注樁后注漿技術、混凝土裂縫防治及清水混凝土技術、高效HRB400鋼筋應用技術及鋼筋直螺紋連接技術、勁性混凝土框架柱、梁施工技術、施工過程監測和控制技術、建筑防水等九項新技術，尤其是高效HRB400鋼筋技術應用及鋼筋直螺紋連接技術的應用和勁性混凝土框架柱、梁施工技術，無論是工程質量還是成本、進度，都達到了預期的效果，收到了較好的經濟效益和社會效益，受到社會各界的好評。

　　㈠、HRB400熱軋帶肋鋼筋技術應用

　　1、HRB400級熱軋帶肋鋼筋特點

　　① HRB400 級熱軋帶肋鋼筋，具有強度高、韌性好、安全儲備大、抗震性能好等優點，主要應用于大截面、大跨度的構件中，能最大限度發揮其優勢。

　　② HRB400級鋼筋與混凝土的粘結性能優于HRB335級鋼筋，在鋼筋混凝土構件所受應力相同的條件下，HRB400級鋼筋混凝土受彎構件的最大裂縫寬度小于HRB335級鋼筋混凝土受彎構件的最大裂縫寬度。

　　2、應用HRB400級鋼筋經濟效益分析

　　① 在承載力相同條件下，采用HRB400級鋼筋可比HRB335級鋼筋節省鋼材約16%。

　　㈡、鋼筋等強剝肋滾壓直螺紋連接技術應用

　　該工程鋼筋級別主要是HPB235、HRB335、HRB400，基礎部分直徑≥16mm的受力鋼筋和上部結構直徑≥18mm的受力鋼筋接頭連接均采用鋼筋等強剝肋滾壓直螺紋連接技術。

　　1、鋼筋等強剝肋滾壓直螺紋連接技術應用原理

　　① 先將鋼筋的橫肋和縱肋進行剝切處理，使鋼筋滾絲處的直徑達到同一尺寸，然后進行螺紋滾壓成型，利用金屬材料塑性變形后冷作硬化增強金屬材料強度的特性，使接頭與母材等強，通過連接件(套筒)的機械咬合作用，將一根鋼筋的力傳遞到另一根鋼筋。

　　② 剝肋滾軋直螺紋連接接頭不削弱鋼筋截面，可確保接頭強度大于鋼筋母材強度，比采用其它連接方式提高了接頭強度。

　　2、鋼筋等強剝肋滾壓直螺紋連接技術適用范圍

　　①對鋼筋無可焊性要求，適用直徑在12~50mm內的HRB335、HRB400鋼筋在任意方向和位置的同異徑連接。

　　3、鋼筋等強剝肋滾壓直螺紋連接技術應用優點

　　①現場連接工藝簡單，易掌握，質量較容易控制。

　　②絲頭加工簡單，鋼筋一次裝卡即可完成剝肋、滾壓兩道工序，加工速度快，成型螺紋精度高，不易造成材料浪費。

　　③解決了鋼筋密集、焊接質量不易保證等問題，加大混凝土流動空間，更易使混凝土澆筑密實，施工質量穩定。

　　④施工現場無明火、無煙塵。

　　⑤施工場地占用面積小。

　　4、鋼筋等強剝肋滾壓直螺紋連接技術應用經濟效益分析

　　從上表可以看出，應用鋼筋剝肋滾壓直螺紋套筒機械連接技術，除直徑16、18、20mm的鋼筋在使用中成本增加外，其余都取得明顯經濟效益，不僅節約鋼材，還節省勞動力投入。扣除連接件成本，本項新技術節約資金約18萬元左右。經對現場已完接頭質量外觀檢驗及取樣試驗，均符合設計強度要求及鋼筋機械連接質量驗收標準，節約鋼材 36t左右。

　　㈢、勁性混凝土框架柱、梁施工技術應用

　　勁性混凝土框架柱、梁是指在鋼柱、鋼梁周圍配置鋼筋，澆筑混凝土，鋼構件和混凝土連成一體，共同作用的一種結構。具有承載力高、塑性好、抗震性能強等優點，能夠滿足高度和跨度大的要求。在承載力相近的情況下，可以減少柱、梁截面，增加使用空間，在我國高層建筑和大跨度結構中應用廣泛。

　　1、本工程鋼骨柱、梁施工概況

　　① 鋼構件截面大、跨度長、層高高：柱骨架截面700×500mm，十字交叉，翼緣板厚度30mm，腹板厚度16mm，層高最高8m;梁骨架1500×500mm，1000×300mm，1700×500mm，跨度最長27m，腹板全部為20mm厚，翼緣板分別為40mm，30mm，40mm厚。

　　② 全部委托專業加工廠制作。

　　③ 使用汽車起重機吊裝，在當班形成穩定的空間結構體系。

　　2、勁性混凝土框架柱、梁施工技術特點

　　① 施工安全、方便、簡單。

　　② 委托專業加工廠完成鋼骨柱、梁的制作與拼裝連接，在施工現場采用汽車起重機一次性整體吊裝就位。減少占地面積，提高施工場地周轉，減少高空作業，提高生產效率。

　　③ 施工噪音小，污染少，低碳環保。

　　④ 現場施工各工種的配合有序，避免了工種之間交叉窩工的情況，提高功效。工作面上施工井井有序，體現了文明施工的環節，節約了人工。

　　3、勁性混凝土框架柱、梁施工技術關鍵點簡述

　　① 在設計標高處預埋鋼骨柱柱腳螺栓，板頂空出50mm空隙用于調整柱子標高后二次灌漿;鋼柱首層制作高度超過上層板頂1.5m高，每層接縫均預留在板頂上1.5m處;鋼骨柱在每層鋼骨梁的部位預留出焊接梁的牛腿;鋼骨柱、梁在加工廠制作為成品運至施工現場;測量儀器配合，起重機一次性吊裝就位;鋼骨柱、梁腹板采用高強螺栓連接，翼緣板采用全熔透坡腳焊縫連接;現場焊接采用CO2氣體保護焊。按照節點細化安裝鋼筋，支設模板，澆筑混凝土;預先做出樣板，提高工人操作熟悉程度。

　　4、節點構造細化

　　我們對本工程設計中未考慮的鋼骨柱的連接、梁柱節點鋼骨和普通鋼筋交叉施工等做了節點構造細化，是此次成果總結的亮點，節點細化的幾個重點：

　　① 柱與柱節點細化連接方法為：腹板采用高強螺栓連接，翼緣板采用全熔透焊縫連接。

　　② 鋼骨梁的連接按設計要求腹板采用螺栓連接，翼緣板采用焊接連接，梁與柱節點在工廠制作時，鋼骨柱上預留鋼骨梁的牛腿，牛腿采用全焊縫連接，牛腿翼板對應部位鋼骨柱中增加構造隔板，為方便混凝土澆筑，隔板上預留φ200的澆筑孔。

　　③ 梁柱節點制孔、焊耳板。梁柱節點上要考慮鋼筋的貫通和連接，鋼骨柱的主筋貫通鋼骨梁的翼緣板，構造要求在工廠預制時提前開孔穿筋并塞焊，經過和設計人員的多次溝通，結合現場實際情況，柱主筋貫通的基本要求不變，只是將柱主筋在四個角部集中布置，躲開梁上的牛腿，而在牛腿部位增加構造鋼筋，防止混凝土裂縫的產生。這是一個細節。

　　④ 鋼骨柱設計的翼緣板截面寬度500mm，和其垂直的腹板截面700mm，兩邊間隙只有各100mm，考慮有焊縫的影響，只有一根鋼筋可以穿過，而規范不容許在柱的翼緣板上開孔穿筋，因此鋼骨梁在節點區設計變更采用魚腹式截面，目的是鋼骨梁的主筋一部分可以繞開柱鋼骨，中間貫通柱翼緣板的鋼筋焊接在預制耳板牛腿上，這是第二個細節。

　　5、模板、混凝土工程

　　① 柱模板支撐同鋼筋混凝土結構模板支撐體系;梁模板做法：梁底架立桿一排四根，橫距600mm，縱距750mm，縱橫向連系桿步距均為1200mm。模板采用18mm厚竹膠板，鋼梁設計時為考慮起拱，施工時按0.2%起拱;模板加固牢靠，預留有排氣孔。

　　② 澆注混凝土前，應先檢測鋼骨柱、梁的軸線位置;澆注混凝土時，應向鋼骨柱或梁周圍同時鋪灰，鋪灰厚度以500mm為準，采用標桿和手電筒配合控制;勁性混凝土柱、梁宜分開澆筑，且在澆筑過程中要特別注重柱根梁底、梁柱節點和梁肢底板等部位的振搗，防止出現死角。

　　6、經濟效益分析

　　① 與鋼結構相比在自重相近、承載力相同的條件下，可節省鋼材約25%;與普通鋼筋混凝土結構相比在鋼材用量相近、承載力相同的條件下，構件斷面減少可接近一半，相應減少約一半的混凝土用量，進而加大了建筑空間，減輕了結構自重。

　　② 應用本技術，在工程施工中，僅主體勁性混凝土柱、梁施工累計節約了人工費120元/人·天×30天×75人=27萬元，機械費5500元/天×30天=16.50萬元，三鋼租賃費7.5元/t·天×30天×1300t=29.25萬元(三鋼工具包括鋼管和扣件等)，合計72.75萬元。

　　四、結束語

　　本工程在業主組織的省內十大重點工程勞動競賽中，以安全文明建設第一、質量第一、進度第一，多次獲得流動紅旗。提高本企業在社會上的知名度，得到社會各界的廣泛認可，受到媒體好評，吸引兄弟單位前來參觀學習。