冉莉,沈培榮
(重慶市建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督總站檢測中心,重慶400050)
嚴(yán)控不帶E鋼筋用于有抗震要求的混凝土結(jié)構(gòu)
冉莉,沈培榮
(重慶市建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督總站檢測中心,重慶400050)
適用于抗震要求結(jié)構(gòu)的鋼筋牌號應(yīng)帶E。牌號不帶E鋼筋雖可能達(dá)到帶E鋼筋必須具備的抗震性能,但不保證達(dá)到。根據(jù)常規(guī)抽樣按帶E鋼筋檢測結(jié)果,將不帶E鋼筋用于抗震要求的結(jié)構(gòu)可能會埋下安全隱患;為確保使用不帶E鋼筋的抗震結(jié)構(gòu)安全,應(yīng)對不帶E鋼筋進(jìn)行特征值檢驗(yàn)或全數(shù)抽樣檢驗(yàn),這將浪費(fèi)大量鋼筋、人力和檢測費(fèi)用。該文建議:應(yīng)嚴(yán)控不帶E鋼筋用于有抗震要求的混凝土結(jié)構(gòu)。
不帶E鋼筋;抗震結(jié)構(gòu);混凝土;規(guī)范;施工質(zhì)量;建筑材料
《混凝土結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》(GB50204-2002)(2011年版)5.2.2條規(guī)定:對有抗震設(shè)防要求的結(jié)構(gòu),其縱向受力鋼筋的性能應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求;當(dāng)設(shè)計(jì)無要求時,對按一、二、三級抗震等級設(shè)計(jì)的框架和斜撐構(gòu)件(含梯段)中的縱向受力鋼筋應(yīng)采用HRB335E、HRB400E、HRB500E、HRBF335E、HRBF400E或HRBF500E鋼筋,其強(qiáng)度和最大力下總伸長率的實(shí)測值應(yīng)符合下列規(guī)定:(1)鋼筋抗拉強(qiáng)度實(shí)測值與屈服強(qiáng)度實(shí)測值的比值不應(yīng)小于1.25;(2)鋼筋屈服強(qiáng)度實(shí)測值與屈服強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的比值不應(yīng)大于1.30;(3)鋼筋的最大力下總伸長率不應(yīng)小于9%[1]。
規(guī)范該條文最重要的修訂是:規(guī)定了框架、斜撐構(gòu)件(含梯段)等有抗震性能要求的重要結(jié)構(gòu)構(gòu)件縱向受力鋼筋應(yīng)采用牌號后帶E的鋼筋(以下簡稱“帶E鋼筋”),“E”是英語單詞Earthquake(地震)的第一個字母,標(biāo)志著鋼筋產(chǎn)品達(dá)到了國家頒布的“抗震”標(biāo)準(zhǔn)。并對其鋼筋的抗拉強(qiáng)度實(shí)測值與屈服強(qiáng)度實(shí)測值的比值(以下簡稱“強(qiáng)屈比”)、鋼筋屈服強(qiáng)度實(shí)測值與屈服強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的比值(以下簡稱“超屈比”)和最大力下總伸長率等作出明確規(guī)定。
新版規(guī)范實(shí)施以來,對有抗震要求結(jié)構(gòu)的鋼筋的選用引起工程界的重視。但在進(jìn)場鋼筋復(fù)驗(yàn)時,卻出現(xiàn)了部分施工企業(yè)、業(yè)主、甚至質(zhì)量監(jiān)督部門要求報告對不帶E鋼筋(如HRB400)的強(qiáng)屈比、超屈比、最大力下總伸長率等參數(shù)作出合格判定。還有個別業(yè)主要求施工單位對工程所用“不帶E鋼筋”逐根取樣檢驗(yàn)。出現(xiàn)以上“按帶E鋼筋的質(zhì)量要求超范圍檢測不帶E鋼筋”的原因在于,除部分人對GB5024-2002(2011年版)相關(guān)規(guī)定理解不準(zhǔn)確,仍停留在GB5024-2002(注:2002年出版的)外,是有人認(rèn)為,根據(jù)檢測報告的合格結(jié)論,將不帶E鋼筋代替帶E鋼筋用于有抗震要求的結(jié)構(gòu),降低工程成本。這樣可能會給結(jié)構(gòu)留下安全隱患,逐根檢測會浪費(fèi)大量人力、鋼筋和檢測費(fèi)。建議:嚴(yán)控不帶E鋼筋用于有抗震要求的結(jié)構(gòu)。下方分述理由,供參考。
帶E的鋼筋是專門為有抗震要求結(jié)構(gòu)生產(chǎn)的。是產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)《鋼筋混凝土用鋼筋第2部分熱軋帶肋鋼筋》(GB1499.2-2007)中新增加的牌號;其質(zhì)量要求比不帶E的鋼筋要求高。
GB1499.2-2007的7.3.3條規(guī)定,有較高要求的抗震結(jié)構(gòu)適用牌號為:在表1中已有牌號后加E(例如HRB400E、HRBF400E)的鋼筋。該類鋼筋除應(yīng)滿足以下(1)、(2)、(3)的要求外,其他要求與相應(yīng)的已有牌號鋼筋相同。
(1)鋼筋實(shí)測抗拉強(qiáng)度與實(shí)測屈服強(qiáng)度之比R0m/R0eL不小于1.25。
(2)鋼筋實(shí)測屈服強(qiáng)度與表6規(guī)定的屈服強(qiáng)度特征值之比R0m/ReL不大于1.30。
(3)鋼筋的最大力總伸長率Agt不小于9%。
注:R0m為鋼筋實(shí)測抗拉強(qiáng)度;R0eL為鋼筋實(shí)測屈服強(qiáng)度;ReL為鋼筋屈服強(qiáng)度特征值[2]。
由上可知:標(biāo)準(zhǔn)對帶E鋼筋的“強(qiáng)屈比”和“超屈比”分別有嚴(yán)格的下限值和上限值的規(guī)定;而對不帶E的鋼筋則無該要求。另外,帶E鋼筋最大力下總伸長率要求不小于9.0%;而不帶E的鋼筋最大力下總伸長率要求不小于7.5%??梢姌?biāo)準(zhǔn)中帶E鋼筋的質(zhì)量指標(biāo)嚴(yán)于不帶E鋼筋。
根據(jù)GB1499.2-2007中7.1規(guī)定可知:帶E與不帶E熱軋帶肋鋼筋的主要化學(xué)成分基本是相同的。還規(guī)定:根據(jù)需要,鋼中還可加入V、Nb、Ti等元素,故不帶E鋼筋的性能有可能達(dá)到帶E鋼筋的質(zhì)量指標(biāo)。為確保帶E鋼筋的強(qiáng)屈比、超屈比、最大力總伸長率等性能指標(biāo),在生產(chǎn)中可能添加其它金屬元素或調(diào)整工藝,否則就沒有必要在標(biāo)準(zhǔn)中將它們分為兩種不同牌號鋼筋,所以不帶E的鋼筋不能保證達(dá)到帶E的鋼筋的質(zhì)量指標(biāo)。工程進(jìn)場鋼筋復(fù)驗(yàn)結(jié)果也證明以上分析,有下例為證。
2013年7月,某工程根據(jù)業(yè)主要求,對同批同一規(guī)格不帶E鋼筋采用全數(shù)抽樣送檢,即在每根鋼筋上截取1根拉伸試樣,按帶E鋼筋檢測。現(xiàn)將該批鋼筋檢測結(jié)果介紹如下:鋼筋為HRB400,直徑18mm,試件總數(shù)n= 46。實(shí)測結(jié)果及統(tǒng)計(jì)見表1。
結(jié)果表明:
(1)該批鋼筋全部試樣(46件)的力學(xué)性能(無論單個值還是特征值)均符合GB1499.2-2007中HRB400的要求;
(2)該批鋼筋試樣(46件)中有41件的力學(xué)性能符合GB1499.2-2007中HRB400E的要求;有5件試樣的力學(xué)性能不符合HRB400E的要求,因超屈比值大于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的上限(1.30)。不合格率近11.0%。整批鋼筋的超屈比特征值(1.33)也大于上限(1.30)。還有4個試件是上限臨界值(1.30),只有挑選出該批鋼筋中不符合要求的鋼筋后才能用于有抗震要求的混凝土結(jié)構(gòu)。
(3)檢測結(jié)果驗(yàn)證:不帶E鋼筋的性能可能達(dá)到帶E的鋼筋的質(zhì)量指標(biāo),但不保證達(dá)到帶E鋼筋的質(zhì)量指標(biāo)。因?yàn)楫a(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)原本沒有規(guī)定不帶E鋼筋的強(qiáng)屈比、超屈比達(dá)必須達(dá)到帶E鋼筋的質(zhì)量指標(biāo)。
表1 按帶E鋼筋檢測不帶E鋼筋的結(jié)果統(tǒng)計(jì)
檢測結(jié)果已證明:不帶E鋼筋性能不保證達(dá)到帶E鋼筋的質(zhì)量指標(biāo)。對于不能達(dá)到帶E鋼筋質(zhì)量指標(biāo)的不帶E鋼筋檢測報告結(jié)論的編寫和解讀可能產(chǎn)生歧義,可能會給工程帶來影響。下面用實(shí)例說明兩種合格評定結(jié)論可能產(chǎn)生的歧義。
某工程委托檢測直徑16mm牌號HRB400的鋼筋;
檢測依據(jù)GB1499.2-2007;
委托檢測參數(shù):屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、強(qiáng)屈比、超屈比;
對同一檢測結(jié)果兩種判定檢測結(jié)論見表2。
表2 對同一不帶E鋼筋檢測結(jié)果兩種評定結(jié)論
筆者認(rèn)為:
(1)方法1的判定是正確的。何種牌號鋼筋檢測結(jié)論就應(yīng)該按產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中對應(yīng)牌號質(zhì)量指標(biāo)進(jìn)行合格評定。但委托單位能否正確讀懂報告結(jié)論?該HRB400鋼筋只適用于沒有抗震要求的結(jié)構(gòu)。若只看到“符合GB1499.2-2007技術(shù)要求”,而沒有看清“HRB400”,誤用于抗震結(jié)構(gòu),將會給結(jié)構(gòu)埋下安全隱患。
(2)方法2判定是錯誤的。用帶E鋼筋質(zhì)量指標(biāo)判定所檢的不帶E鋼筋質(zhì)量不合格是錯誤的。因該判定可能引起爭議。因?yàn)楫a(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)沒有規(guī)定不帶E鋼筋必須達(dá)到帶E鋼筋質(zhì)量指標(biāo)。筆者已多次遇見因被其它檢測機(jī)構(gòu)按帶E鋼筋判定為不合格的不帶E鋼筋而來我中心復(fù)檢的案例。這類爭議即使采取訴訟措施,司法機(jī)構(gòu)也不會判決生產(chǎn)工廠退貨或賠償。
用不帶E鋼筋代替帶E鋼筋來達(dá)到降低工程用鋼筋成本不一定劃算。因?yàn)镚B1499.2-2007對不帶E鋼筋未規(guī)定強(qiáng)屈比和超屈比指標(biāo)值,也就是產(chǎn)品不必保證這兩項(xiàng)技術(shù)要求。上述檢測結(jié)果也證明:不帶E鋼筋可能達(dá)到帶E鋼筋的抗震性能的質(zhì)量指標(biāo),但不保證達(dá)到?!督ㄖY(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》(GB50068-2001)規(guī)定:材料性能檢驗(yàn)的顯著性水平可采用0.05。材料強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值(筆者注:即特征值)可取其概率分布的0.05分位值確定[4],即保證率為95%。因此作為鋼筋抗震性能的重要指標(biāo):強(qiáng)屈比、超屈比也應(yīng)該有95%的保證率。不帶E鋼筋如要代替帶E鋼筋,那么該批鋼筋的強(qiáng)屈比、超屈比的合格率必須達(dá)到95%。因此,必須加大對不帶E鋼筋的抽檢數(shù)量,進(jìn)行特征值檢測(每批不少于15根,復(fù)檢累計(jì)60根)或全數(shù)抽檢。如每根9m的鋼筋截取500mm試樣1根,浪費(fèi)鋼材量達(dá)5.6%;檢測結(jié)果不一定會合格,可能需要退貨或挑選出不合格鋼筋,這樣總?cè)斯ず蜋z測費(fèi)等將很可觀。如直徑18mm鋼筋,7月份重慶市場價大概分別是:HRB400為3610元/t;HRB400E為3620元/t;價差僅10元/t。而1組(2根)鋼筋拉伸檢測費(fèi)是該差價的6倍以上。1t鋼筋有幾十根,如進(jìn)行特征值檢驗(yàn)或逐根檢驗(yàn),費(fèi)用將很可觀。加上抽樣和挑出不合格鋼筋人工及試樣浪費(fèi)的鋼筋(5.6%)費(fèi)用,顯然是得不償失。若不加大檢測數(shù)量又難??拐鸾Y(jié)構(gòu)安全,因?yàn)椴粠鋼筋不保證達(dá)到帶E鋼筋的質(zhì)量指標(biāo)。僅憑抽2根試件的拉伸試驗(yàn)作出的結(jié)論,難保不出現(xiàn)“漏判”,會給結(jié)構(gòu)安全留下隱患,所以“用不帶E鋼筋代替帶E鋼筋用于有抗震要求的結(jié)構(gòu)”不是一個明智決策。
綜上所述:帶E鋼筋專門為抗震結(jié)構(gòu)而生產(chǎn),具有滿足結(jié)構(gòu)抗震要求的質(zhì)量保證。不帶E鋼筋不能保證達(dá)到帶E鋼筋的抗震質(zhì)量指標(biāo),根據(jù)抽取2根不帶E鋼筋試樣按帶E鋼筋檢測合格的結(jié)論,將不帶E鋼筋用于有抗震要求的結(jié)構(gòu)存在一定安全風(fēng)險;為確保抗震結(jié)構(gòu)安全,對不帶E鋼筋進(jìn)行特征值檢驗(yàn)或逐根檢驗(yàn)將浪費(fèi)大量人力、鋼筋和檢測費(fèi)用,得不償失。應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求選用鋼筋,建議嚴(yán)控不帶E鋼筋用于有抗震要求的結(jié)構(gòu)。
[1]中華人民共和國建設(shè)部,中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局,中國建筑科學(xué)研究院.GB50204-2002混凝土結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范[S].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2011.
[2]國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局.GB1499.2-2007鋼筋混凝土用鋼筋:第2部分熱軋帶肋鋼筋[S].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2007.
[3]中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會.GB/T4885-2009正態(tài)分布完全樣本可靠度置信下限[S].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2010.
[4]中華人民共和國建設(shè)部.GB50068-2001建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)[S].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2001.
責(zé)任編輯:孫蘇,李紅
Strict Control over Application of Steel Reinforcement without E in Concrete Structure with Seismic Requirement
It is necessary to use steel reinforcement with E in concrete structure with seismic requirement.Steel reinforcement without E may not meet seismic requirement.Based on the sample test result of steel reinforcement with E,security hazard may emerge if steel reinforcement without E is used in concrete structure with seismic requirement.So it is a must to check the security of steel reinforcement without E,but this will cause a serious waste on steel reinforcement,human vigor and test cost.It is suggested to strictly control over the application of steel reinforcement without E in concrete structure with seismic requirement.
steel reinforcement without E;seismic structure;concrete;specification;construction quality;construction material
TU511.3+3
A
1671-9107(2013)09-0031-03
10.3969/j.issn.1671-9107.2013.09.031