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澳大利亚和韩国高强钢筋应用情况考察

[发布日期:2013-08-13 15:46:00]

  编者按:为了解和借鉴国外高强钢筋应用先进经验,推动我国高强钢筋应用工作。年前住房和城乡建设部组织有关单位和专家赴澳大利亚、韩国和美国进行了考察,三个国家在高强钢筋应用方面的经验做法,对完善我国高强钢筋推广应用政策和措施,具有很好借鉴意义。现先将澳大利亚和韩国考察报告予以刊登,供大家在工作中参考借鉴。

  一、基本情况

  考察期间,住房城乡建设部考察组访问了澳大利亚工料测量师学会、建筑法规管理委员会、联邦科学与工业研究组织以及韩国国土海洋部、建设技术研究院、土地住宅公社等单位,实地调研了部分工程项目建设现场、住宅小区和绿色建筑示范项目,并与相关领域管理者和专家进行了交流,对两国高强钢筋应用情况有了一定了解。

  二、澳大利亚和韩国高强钢筋应用的主要特点

  (一)建立完备的法规标准体系

  澳韩两国重视法规标准工作,为规范建筑材料应用,保障建设工程性能和安全,建立了完善的标准体系,作为建设工程管理法律法规的基础。

  澳大利亚工程建设管理制度体系含建筑法律法规、建筑技术法规和技术标准三个层次。技术标准主要由澳大利亚标准协会制定,也包括一些国际或其它国家的标准。为指导混凝土结构设计和施工,标准协会发布《混凝土结构规范》,规定了混凝土结构的各项技术要求和设计、施工方法,与我国《混凝土结构设计规范》类似,同时也规定了钢筋的技术参数、设计和构造要求等。澳大利亚和新西兰联合制定了《钢筋标准》,内容包括钢筋的性能指标、规格、外形、生产工艺等,作为钢筋生产和检验的依据。

  《建筑技术法规》由澳大利亚联邦政府的建筑法规管理委员会制定,属强制性技术规定,内容包括建筑功能陈述、性能要求和相应的方法性条款(主要引自相关技术标准,虽然技术标准为推荐性,但被引用后就成为强制性),经联邦政府和各州政府批准后实施,是澳大利亚建筑法律法规的基础。

  韩国建设领域法规标准体系包括《建筑法》、《建筑法实施令》、《建筑法实施细则》和技术标准四个层次。针对混凝土结构和钢筋产品,韩国主要借鉴美国的做法,制定了《混凝土结构设计规范》,规定混凝土结构的各项技术要求,包括钢筋应用的具体规定;制定了产品标准《钢筋混凝土用热轧棒钢》,明确了钢筋的性能指标、规格、外形、生产工艺等。

  (二)设置多级别钢筋强度等级

  澳韩两国钢筋强度级别或牌号设置不同,但总体思路都是高、中、低强度级别配套设置,并逐步提高强度级别。

  1901年建国以来,澳大利亚最初采用200MPa、250MPa级光圆钢筋,60年代采用250MPa级矩形截面冷轧扭钢筋,但冷弯性能较差;80年代使用400MPa级钢筋,以250MPa钢筋作为构造筋及箍筋,同时淘汰250MPa级矩形截面冷轧扭钢筋;2001年应用500MPa级钢筋,淘汰400MPa级钢筋。目前,澳大利亚与新西兰通用的产品标准《混凝土结构用钢筋》规定了250MPa、300MPa和500MPa三个强度等级钢筋,其中250MPa、300MPa有光圆钢筋和带肋钢筋,500MPa为带肋钢筋。

  韩国高强钢筋的强度起点不断提高:上世纪80年代前为300MPa,1980~2000年为400MPa,2000年以来为500MPa。2007年版韩国钢筋产品标准《钢筋混凝土用热轧棒钢》,规定了SD300、SD350、SD400、SD500、SD600、SD700共6个强度级别钢筋,其中,SD600、SD700是当年新纳入的强度级别。

  值得注意的是,提高钢筋强度一般有余热处理、调整化学成份和综合生产等方法。由于缺乏稀土材料,并考虑生产成本,韩国多采用余热处理方式。澳大利亚、俄罗斯乃至欧洲也基本如此。但该工艺生产的钢筋表面硬度较高、芯部硬度较低,一定程度上降低了延性,同时带来焊接和加工困难等问题,因此,两国大都采用钢筋绑扎连接。

  为便于准确识别不同强度等级的钢筋,澳大利亚通过肋的方向和间距、韩国通过在钢筋端面涂覆不同颜色进行区分。

  (三)以保障工程质量安全为前提,积极推动高强钢筋应用

  目前,澳大利亚仅使用500MPa和250MPa两个强度等级钢筋,纵向受力钢筋采用500MPa级,箍筋采用500MPa和250MPa级,构造筋使用250MPa级。箍筋及构造筋仍采用低强度钢筋的主要原因是,在保障工程质量安全的前提下,低强度钢筋比高强度钢筋的性价比更高,且便于加工。同时,除采用传统的弯折锚固外,大量采用机械锚固技术,其节点区的钢筋配置有利于浇筑混凝土,保证工程质量。

  韩国以400MPa级钢筋作为主要受力钢筋,其用量最大;小型构件和构造筋使用300MPa级钢筋;500MPa级钢筋用于大型结构和高层建筑的受弯构件,使用量占总用量的5~10%;600MPa级钢筋由于在加工、连接和锚固方面存在一些问题,尚无实际工程应用。据了解,韩国住宅公社2012年计划在约800万平方米住宅工程中应用600MPa级钢筋,预计节省钢筋22000吨,减排温室气体7500吨。

  (四)以建设项目管理和发展绿色建筑为依托,带动高强钢筋应用

  澳韩两国以保障公众利益和工程质量安全为目的,建立严格的审查、审批制度,强化工程建设管理。

  澳大利亚由城市政府负责审批辖区内新建、改建、扩建的工程项目,不论规模大小都要经过审批,甚至改变周边环境也要审批;韩国工程项目审批由地方政府负责,审批范围包括3层以上或建筑面积1000平方米以上的建筑物、跨度10米以上的建筑物、位于地震带的建筑物、具有国家性遗产保存价值的建筑物等。两国将钢筋合理应用作为审批的重要内容,进一步规范钢筋应用。

  发展绿色建筑已成为世界各国普遍共识。澳大利亚建立了能效审核和能效标识制度,制定基本能耗指标,新建、改建建筑要经过能效审核,达到指标要求方能建设,租售房屋时必须进行能效标识。由于高强钢筋的节材效果和钢筋可再利用的特性,澳大利亚绿色建筑评价注重对钢材用量和再利用情况的评估,藉此推动高强钢筋应用。澳大利亚注重发挥工料测量师作用,绿色建筑评价基础数据及文件全部由工料测量师确认,从一个侧面反映出工料测量师在工程建设中控制建材用量及造价的积极作用。

  韩国提出2020年全国温室气体排放总量比2007年减少30%的目标,其中建筑物排放降低26.7%,并计划2025年开始强制执行新建建筑必须为低能耗建筑的政策,为此建立了绿色认证制度,制定了分类管理政策:对新建建筑,制定能耗标准,进行能效审核;对既有建筑,推广绿色、环保能源认证制度,制定房屋改造标准,给予财政补贴,鼓励既有建筑节能改造。韩国积极开发应用绿色建筑技术,将高强钢筋应用作为绿色建筑技术的重要项目和实现减排目标的重要手段。据韩国有关机构测算,2012年韩国钢筋年产量约800万吨,采用500MPa级高强钢筋替代400MPa级钢筋,全国可节约用钢量16~20%,节约钢筋工程费用1000亿韩元。

  (五)注重研发更高强度等级钢筋

  使用高强钢筋不但节材,还可以解决低强度钢筋配筋过密导致的施工困难、构件脆性变大等问题,为此,两国始终致力于提高钢筋强度。

  澳大利亚远期目标是研发应用800MPa级钢筋,目前尚需进一步解决材料延性和控制裂缝宽度等问题。

  2004年~2010年,韩国政府投入120亿韩元支持高强钢筋研发与应用。生产企业主要研究生产700MPa、800MPa、1000MPa级钢筋,大学等科研机构侧重于解决应用中的各类问题,包括裂缝控制、结构构造、加工制作、安装、连接以及锚固等。韩国计划2015年将1000MPa级钢筋作为超高强度钢筋。

  三、关于我国推广应用高强钢筋的建议

  推广应用高强钢筋涉及不同行业、不同主体和多个环节,需要统筹兼顾、协同配合。2012年1月,住房城乡建设部、工业和信息化部联合下发《关于加快应用高强钢筋的指导意见》,确定了我国“十二五”期间高强钢筋的推广目标、原则及措施,标志着这项工作步入新的阶段。通过此次考察,结合我国实际建议如下:

  一是加大力度推广应用高强钢筋。注重发挥市场作用,调动企业积极性,生产和应用单位加强协同,解决好供需矛盾;政府有关部门通过完善标准体系、制定激励政策、健全监管措施等,避免价格大幅波动,发挥好引导作用。

  二是合理设置钢筋品种和强度级别。目前,我国《混凝土结构设计规范》规定300MPa、335MPa、400MPa、500MPa强度等级钢筋,其中300MPa钢筋为光圆钢筋,主要作为构造筋、箍筋等,其它钢筋为带肋钢筋,主要用作纵向受力筋。我国地域广阔,自然和经济条件差异较大,建筑结构形式多样,地震区域占国土面积70%以上,建议在钢筋品种中保留335MPa小直径带肋钢筋,用于小型构件配筋或构造筋,400MPa、500MPa钢筋主要用作纵向受力钢筋。

  三是加快研发更高强度钢筋。我国高强钢筋研发工作基础比较薄弱,制约了高强钢筋的可持续应用。建议加快600MPa级钢筋研发与应用,积极开展更高强度钢筋研发,为深入推广高强钢筋提供有力支撑。

  四是完善高强钢筋应用技术标准体系。应用高强钢筋离不开完备的技术标准体系。建议根据推广高强钢筋的需要,加快制订相关标准规范,形成完善的标准体系,同时加强配套图集、手册、软件的编写和开发。

  五是依托建设工程审批管理推动高强钢筋合理应用。建议工程项目审批和监管环节,明确对高强钢筋使用的要求,如将是否按标准合理应用高强钢筋作为施工图审查和项目监督检查的重要内容。另外,由于具有较好的节材效果,可将高强钢筋应用列入绿色建筑评价指标。(住房和城乡建设部标准定额研究所高强钢筋协调组)

 

  来源:建筑时报