劉 宇，林 麗，謝新宇，康景文

(1.中國建筑西南勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司，四川成都 610081;2.成都醫(yī)學(xué)院，四川成都 610500)

自2011年住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部、工業(yè)和信息化部(簡稱住建部和工信部)聯(lián)合成立高強(qiáng)鋼筋協(xié)調(diào)組以來，經(jīng)過半年多時間的調(diào)研和完善，《關(guān)于加快應(yīng)用高強(qiáng)鋼筋的指導(dǎo)意見》(簡稱《指導(dǎo)意見》［1］)于2012年1月16日正式對外發(fā)布。這是住建部和工信部推動上下游產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展，實(shí)現(xiàn)減量化用鋼的重要舉措。《指導(dǎo)意見》提出推廣應(yīng)用高強(qiáng)鋼筋的主要目標(biāo)是加速淘汰335 MPa 級螺紋鋼筋，優(yōu)先使用400 MPa級螺紋鋼筋，積極推廣500 MPa 級螺紋鋼筋。到2013年底，在建筑工程中淘汰335 MPa 級螺紋鋼筋;到2015年底，在建筑工程中使用量達(dá)到建筑用鋼筋總量的65%以上。

1 我國高強(qiáng)鋼筋與生產(chǎn)工藝

高強(qiáng)鋼筋是指抗拉屈服強(qiáng)度達(dá)到400 MPa 級及以上的螺紋鋼筋，具有強(qiáng)度高、綜合性能優(yōu)的特點(diǎn)［2］。

目前高強(qiáng)鋼筋主要有余熱處理、微合金化、超細(xì)晶粒三種生產(chǎn)工藝。余熱處理鋼筋是指普通鋼筋利用軋后高溫直接進(jìn)行淬火，然后利用鋼筋自身余熱進(jìn)行自回火，實(shí)現(xiàn)提高強(qiáng)度的目的。但其可焊性、機(jī)械連接性能和施工適用性能較低，應(yīng)用范圍受限制，一般只適用于對變形性能及加工性能要求不高的構(gòu)件中，如基礎(chǔ)、大體積混凝土、樓板、墻體及次要的中小結(jié)構(gòu)件等;微合金化鋼筋主要是指通過在鋼水中添加微量釩、鈮、鈦等合金化元素，通過這些微量元素的碳化物、氮化物在鋼中的沉淀析出，達(dá)到細(xì)化晶粒強(qiáng)化和沉淀析出強(qiáng)化的目的，改善鋼筋性能。通過微合金化工藝生產(chǎn)的鋼筋，具有強(qiáng)度高、焊接性能好、抗震性能好的特點(diǎn)，是產(chǎn)品性能最好的高強(qiáng)鋼筋生產(chǎn)工藝，但由于需要添加釩、鈮、鈦等合金元素，相應(yīng)的會增加鋼筋的生產(chǎn)成本;細(xì)晶粒鋼筋是在超細(xì)晶粒鋼研究成果的基礎(chǔ)上開發(fā)的高強(qiáng)鋼筋生產(chǎn)工藝。在不需添加合金元素，通過控軋控冷，利用形變誘導(dǎo)相變技術(shù)，獲得超細(xì)晶粒組織，達(dá)到提高鋼筋強(qiáng)度的目的。由于不需要添加一些微合金元素，生產(chǎn)成本相對較低，且節(jié)約資源，但因在焊接過程中，焊接熱影響區(qū)晶粒會長大，使焊接接頭區(qū)域出現(xiàn)軟化，強(qiáng)度降低，因此焊接性能較差。

2 《指導(dǎo)意見》相關(guān)內(nèi)容

2.1 推廣應(yīng)用指導(dǎo)思想、基本原則和主要目標(biāo)

(1)指導(dǎo)思想。深入貫徹落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀，以建筑鋼筋使用減量化、提高資源利用效率為目標(biāo)，通過完善政策和標(biāo)準(zhǔn)配套，優(yōu)化建筑鋼筋生產(chǎn)、使用品種和結(jié)構(gòu)，創(chuàng)新應(yīng)用建筑高強(qiáng)鋼筋工作機(jī)制，實(shí)現(xiàn)鋼鐵行業(yè)與建筑業(yè)的技術(shù)進(jìn)步和節(jié)材、節(jié)能。

(2)基本原則。在遵循政策引導(dǎo)、行業(yè)服務(wù)、技術(shù)支撐、典型示范、市場配置和供需平衡等原則基礎(chǔ)上，積極推進(jìn)應(yīng)用高強(qiáng)鋼筋的各項(xiàng)工作。

(3)主要目標(biāo)。2013年底，淘汰335 MPa 螺紋鋼筋。2015年底，高強(qiáng)鋼筋的產(chǎn)量占螺紋鋼筋總產(chǎn)量的80%，在建筑工程中使用量達(dá)到建筑用鋼筋總量的65%以上。

在應(yīng)用400 MPa 級螺紋鋼筋為主的基礎(chǔ)上，對大型高層建筑和大跨度公共建筑，優(yōu)先采用500 MPa 級螺紋鋼筋，逐年提高500 MPa 級螺紋鋼筋的生產(chǎn)和使用比例。對于地震多發(fā)地區(qū)，重點(diǎn)應(yīng)用高強(qiáng)屈比、均勻伸長率高的高強(qiáng)抗震鋼筋。

2.2 重點(diǎn)工作

(1)保障高強(qiáng)鋼筋產(chǎn)品的供應(yīng)。鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)要通過技術(shù)改造，保證高強(qiáng)鋼筋各品種規(guī)格產(chǎn)品的供應(yīng)，擴(kuò)大符合抗震要求的400 MPa 級螺紋鋼筋的生產(chǎn)，提高400 MPa 級螺紋鋼筋生產(chǎn)質(zhì)量穩(wěn)定性，并提高500 MPa 級螺紋鋼筋產(chǎn)量。

(2)加快混凝土用鋼的標(biāo)準(zhǔn)修訂。2012年上半年完成鋼筋混凝土用鋼的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)(GB 1499)修訂，取消GB 1499標(biāo)準(zhǔn)中的235 MPa 光圓鋼筋和335 MPa 螺紋鋼筋，將光圓鋼筋的強(qiáng)度等級從235 MPa 提高到300 MPa，鋼筋強(qiáng)度等級設(shè)置為300 MPa、400 MPa、500 MPa。

(3)貫徹實(shí)施新修訂的《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50010－2010)。建筑結(jié)構(gòu)中的縱向受力鋼筋要優(yōu)先采用400 MPa 級及以上螺紋鋼筋，其中，梁、柱縱向受力鋼筋應(yīng)采用400 MPa 級及以上螺紋鋼筋。梁、柱箍筋推廣采用400 MPa 級及以上螺紋鋼筋。適時修訂相關(guān)工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，淘汰335 MPa 級螺紋鋼筋，進(jìn)一步推廣500 MPa 級螺紋鋼筋。

(4)加強(qiáng)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施監(jiān)督工作。積極開展相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)宣貫培訓(xùn)工作，加強(qiáng)對設(shè)計(jì)單位和施工圖審查機(jī)構(gòu)執(zhí)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的監(jiān)督，完善實(shí)施工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)措施。

(5)加強(qiáng)對高強(qiáng)鋼筋應(yīng)用的質(zhì)量管理。建設(shè)、施工、監(jiān)理企業(yè)要加強(qiáng)施工現(xiàn)場進(jìn)場鋼筋及鋼筋加工環(huán)節(jié)的質(zhì)量檢查。工程質(zhì)量監(jiān)督機(jī)構(gòu)要做好相應(yīng)的監(jiān)管工作。

(6)加快高強(qiáng)鋼筋產(chǎn)品及應(yīng)用技術(shù)研發(fā)。研究鋼筋連接新工藝和新技術(shù)，降低工程施工中鋼筋加工成本。加強(qiáng)高強(qiáng)鋼筋和高強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗震性能的研究，開展600 MPa級及以上螺紋鋼筋產(chǎn)品研發(fā)。

(7)工業(yè)和信息化部會同有關(guān)部門，提高下游行業(yè)工程建設(shè)用鋼標(biāo)準(zhǔn)，加強(qiáng)在水利、交通、鐵路等建設(shè)工程中淘汰235 MPa 光圓鋼筋、335 MPa 螺紋鋼筋工作。

2.3 保障措施

(1)成立高強(qiáng)鋼筋推廣應(yīng)用協(xié)調(diào)組，統(tǒng)籌生產(chǎn)和應(yīng)用環(huán)節(jié)，協(xié)調(diào)解決應(yīng)用高強(qiáng)鋼筋中的問題，完善推廣應(yīng)用機(jī)制。

(2)研究制定相關(guān)扶持政策，將高強(qiáng)鋼筋推廣應(yīng)用納入國家開展的節(jié)能減排、綠色建筑行動等工作中。

(3)在部分省市組織開展高強(qiáng)鋼筋應(yīng)用項(xiàng)目和生產(chǎn)企業(yè)的示范工作。

(4)在住房城鄉(xiāng)建設(shè)領(lǐng)域開展的工程評獎、評定和示范項(xiàng)目以及鋼鐵行業(yè)相關(guān)產(chǎn)品評優(yōu)活動中，將采用高強(qiáng)鋼筋的情況作為參評或獲獎的條件之一，鼓勵建設(shè)單位、設(shè)計(jì)單位使用高強(qiáng)鋼筋。

(5)各級政府投資建設(shè)的公共建筑和保障性住房應(yīng)率先采用高強(qiáng)鋼筋。

3 《指導(dǎo)意見》相關(guān)內(nèi)容解讀

3.1 推廣應(yīng)用高強(qiáng)鋼筋的可行性

目前，在我國已具備了全面推廣、應(yīng)用高強(qiáng)鋼筋的現(xiàn)實(shí)條件。我國獲得熱軋鋼筋生產(chǎn)資質(zhì)的企業(yè)約有356 家，其中具有400 MPa 級高強(qiáng)鋼筋生產(chǎn)資質(zhì)的企業(yè)為289 家，500 MPa 級高強(qiáng)鋼筋生產(chǎn)資質(zhì)的企業(yè)60 家。近年來，國家加強(qiáng)了對400 MPa 級高強(qiáng)鋼筋應(yīng)用技術(shù)的研發(fā)，其應(yīng)用技術(shù)已基本成型。鋼鐵企業(yè)已具備滿足市場需求的高強(qiáng)鋼筋生產(chǎn)能力，且在鋼筋產(chǎn)能支撐、政策引導(dǎo)和市場調(diào)節(jié)作用下，高強(qiáng)鋼筋價格浮動在可控范圍之內(nèi)。

3.2 推廣應(yīng)用高強(qiáng)鋼筋的必要性

鋼筋是鋼鐵材料中單個品種數(shù)量比例最高的，約占全國鋼產(chǎn)量的20% 以上。在建筑工程中用高強(qiáng)鋼筋替代335 MPa 級鋼筋，可節(jié)約鋼材12%以上。按照《指導(dǎo)意見》中確定的目標(biāo)，到2015年末高強(qiáng)鋼筋占建筑用鋼筋總量的比例提高到65%，當(dāng)年可減少使用鋼筋約1000×104t，相應(yīng)減少鐵礦石消耗1600×104t、節(jié)約能源600×104t 標(biāo)準(zhǔn)煤，減少二氧化碳排放2000×104t，這將為節(jié)能減排做出重要貢獻(xiàn)。同時，在施工中使用高強(qiáng)鋼筋，可減少鋼筋加工與連接工作量，方便混凝土澆筑，有利于保證混凝土施工質(zhì)量。

3.3 與國外鋼筋標(biāo)準(zhǔn)比較

目前美國、英國、德國、日本、俄羅斯、澳大利亞/新西蘭(簡稱澳/新)等均有熱軋螺紋鋼筋同類標(biāo)準(zhǔn)，且以澳/新標(biāo)準(zhǔn)最為先進(jìn)，代表了當(dāng)今國外熱軋螺紋鋼筋的發(fā)展趨勢。國外鋼筋標(biāo)準(zhǔn)的強(qiáng)度級別設(shè)置不盡相同，但總的來看，國外鋼筋高強(qiáng)化發(fā)展的趨勢明顯，普遍應(yīng)用500 MPa 級及以上鋼筋。歐洲國家專有500 MPa 級鋼筋標(biāo)準(zhǔn)，美國標(biāo)準(zhǔn)也增加了高強(qiáng)鋼筋的牌號。地震多發(fā)國家在標(biāo)準(zhǔn)中明確了抗震要求，如澳大利亞/新西蘭明確提出了采用300E 與500E 抗震要求的鋼筋。美國、日本標(biāo)準(zhǔn)中對抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度及延伸率的要求也比較嚴(yán)格，且規(guī)定只能采用熱軋工藝生產(chǎn)。從發(fā)達(dá)國家的鋼筋標(biāo)準(zhǔn)可以看出，各國標(biāo)準(zhǔn)都強(qiáng)調(diào)建筑鋼筋的高強(qiáng)度和安全性。因此，我國須加快鋼筋產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和使用規(guī)范的修訂，使我國在鋼筋使用方面達(dá)到國際先進(jìn)水平。

3.4 我國高強(qiáng)鋼筋發(fā)展方向

我國高強(qiáng)鋼筋開發(fā)的方向:一是加強(qiáng)500 MPa 級及以上的高強(qiáng)鋼筋的研發(fā)、推廣與應(yīng)用;二是加強(qiáng)抗震鋼筋的生產(chǎn)與應(yīng)用;三是加強(qiáng)耐蝕鋼筋的研發(fā)、推廣與應(yīng)用;四是加強(qiáng)低成本高性能鋼筋的研發(fā)、推廣與應(yīng)用;五是加強(qiáng)高強(qiáng)鋼筋應(yīng)用技術(shù)的研究。

目前，我國鋼鐵工業(yè)將重點(diǎn)推行低成本、高效化潔凈鋼生產(chǎn)工藝技術(shù)平臺，為提高鋼筋等量大面廣鋼材產(chǎn)品質(zhì)量、檔次和穩(wěn)定性提供了技術(shù)支撐。如中國建筑科學(xué)研究院組織開展了500 MPa 級鋼筋基本性能與構(gòu)建力學(xué)性能的研究，并與鋼鐵企業(yè)聯(lián)合，在部分省市開展500 MPa 級鋼筋工程試應(yīng)用工作;2011年開發(fā)研制了500 MPa 和700 MPa 級高強(qiáng)度螺紋鋼筋、40 mm 的HRB500 E 熱軋螺紋抗震鋼筋和25 mm 的HRB600 E 高強(qiáng)抗震鋼筋。

3.5 推廣和應(yīng)用高強(qiáng)鋼筋的經(jīng)濟(jì)和社會效益

鋼筋的經(jīng)濟(jì)性表現(xiàn)為性能價格比，通常為強(qiáng)度價格比，即每元經(jīng)費(fèi)能夠買到單位質(zhì)量鋼筋的設(shè)計(jì)強(qiáng)度。根據(jù)有關(guān)資料的測算，高強(qiáng)鋼筋比普通鋼筋具有較好的經(jīng)濟(jì)性。

按照到“十二五”末，我國高強(qiáng)鋼筋使用比例達(dá)到建筑用鋼的80%計(jì)算，每年可在2010年的基礎(chǔ)上，再減少鋼材消耗1000×104t，減少鐵礦石消耗1600×104t，減少能源消耗600×104t 標(biāo)準(zhǔn)煤，減少二氧化碳排放2000×104t。

4 貫徹《指導(dǎo)意見》主要措施

4.1 加強(qiáng)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)配套和質(zhì)量檢測

《鋼筋混凝土用熱軋帶肋鋼筋》(GB 1499－2007)、《鋼筋混凝土用余熱處理鋼筋》(GB 13014)，均已將400 MPa、500 MPa 強(qiáng)度等級的高強(qiáng)鋼筋納入標(biāo)準(zhǔn)，但同時保留了335 MPa等低強(qiáng)度等級的標(biāo)準(zhǔn)。按計(jì)劃開展《混凝土用鋼產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)(GB 1499)》的修訂工作，在該標(biāo)準(zhǔn)中取消335 MPa 級鋼筋。2012年底將正式實(shí)施，為2013年底淘汰335 MPa 級鋼筋做好技術(shù)準(zhǔn)備;同時，嚴(yán)格規(guī)定對微合金化、超細(xì)晶粒、余熱處理等不同工藝生產(chǎn)的鋼筋進(jìn)行標(biāo)識和檢驗(yàn)，保證產(chǎn)品質(zhì)量，避免施工使用中的混淆，規(guī)范鋼材市場。

4.2 新修訂《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50010 實(shí)施

目前執(zhí)行的《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50010－2010)已明確將400 MPa 級高強(qiáng)鋼筋作為主力受力鋼筋，但仍保留了對335 MPa 級箍筋等的使用。新修訂的《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》首次將500 MPa 級鋼筋(Ⅳ級)列入了使用規(guī)范，要求優(yōu)先使用400 MPa 級鋼筋(Ⅲ級)，積極推廣500 MPa 級鋼筋，用HPB 300 光圓鋼筋取代HPB 235 光圓鋼筋(Ⅰ級)，逐漸減少使用335 MPa 級鋼筋(Ⅱ級)，并最終取消該品種。建筑結(jié)構(gòu)中的縱向受力鋼筋要優(yōu)先采用400 MPa 級及以上螺紋鋼筋。其中梁、柱縱向受力鋼筋應(yīng)采用400 MPa 級及以上螺紋鋼筋，梁、柱箍筋推廣采用400 MPa 級及以上螺紋鋼筋。適時修訂相關(guān)工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，淘汰335 MPa 級螺紋鋼筋，進(jìn)一步推廣500 MPa 級螺紋鋼筋。

4.3 加強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施監(jiān)督和應(yīng)用管理

積極開展相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)宣貫培訓(xùn)工作，加強(qiáng)對設(shè)計(jì)單位和施工圖審查機(jī)構(gòu)執(zhí)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的監(jiān)督，完善實(shí)施工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)措施。建設(shè)、施工、監(jiān)理企業(yè)要加強(qiáng)施工現(xiàn)場進(jìn)場鋼筋及鋼筋加工環(huán)節(jié)的質(zhì)量檢查。同時，在開展工程評獎、評定和示范項(xiàng)目以及鋼鐵行業(yè)相關(guān)產(chǎn)品評優(yōu)活動中，將采用高強(qiáng)鋼筋的情況作為參評或獲獎的條件之一，鼓勵建設(shè)單位、設(shè)計(jì)單位使用高強(qiáng)鋼筋。

［1］［2012］1號關(guān)于加快應(yīng)用高強(qiáng)鋼筋的指導(dǎo)意見［S］

［2］加快推廣應(yīng)用高強(qiáng)鋼筋實(shí)現(xiàn)減量化用鋼［N］.世界金屬導(dǎo)報(bào)，2012－01－30