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摘要:通过台山核电钢筋机械锚固技术的应用，分析和总结钢筋锚固板在性能、加工、安装等方面的应用实践。
关键词:EPR核电堆型；AGEALC型接头；国产钢筋锚固板
引言
钢筋和混凝土之间能够有效地协同工作是通过两者之间的粘结锚固作用得以实现的。随着我国钢筋强度的不断提高，钢筋锚固长度需要不断加长，结构节点钢筋的设计和施工变得更加困难。台山核电EPR堆型相对二代核电其设计更为复杂、结构更为可靠，普遍采用HRB500高强钢筋、高强度混凝土，安全性能得到的显著提升。但由于其钢筋配置密集，设计和施工难度大，采用钢筋机械锚固技术可简化设计、节约成本、且便于施工，具有可观的经济效益和社会效益。
台山核电1#机组土建结构中大量使用了钢筋端部螺纹连接锚固板的形式，它将钢筋的锚固力转化为锚固板的局部承压力，使钢筋与混凝土之间的粘结力减小，为混凝土结构中钢筋锚固提供了一种全新的机械锚固方式。相对钢筋直锚或其他机械锚固方式，可减小钢筋锚固长度、节约锚固钢筋，简化结构节点，施工高效，保证了节点钢筋绑扎和混凝土浇注振捣等工序的施工质量。
1.应用
台山EPR核电显著的特点是在一些重要厂房外增加了1.8m厚（厂房内部1.3m厚）的APC壳（Airplane Crash Shell）防撞掩体，要求APC壳钢筋采用高强度大直径，8~12层布置。在APC墙体之间及与屋面交接节点，钢筋十分密集，而内层钢筋通常设计采用GRIPTEC系列AGEALC锚固型接头进行机械锚固，可大大简化节点施工。项目前期广泛采用，累计使用超过12000个。
随着项目的不断进行，台山项目部通过对进口锚固型接头的应用和总结，将常用规格锚固型接头进行了国产化试验研究，简化了锚固板型式。采用在圆形锚固板中心开孔后直接与钢筋滚压直螺纹丝头连接的机械锚固方法，此钢筋锚固板通过抗拉试验，完全满足强度等性能要求。
上述两种连接技术有利于工厂化供应，广泛使用在台山核电1#核岛土建工程中，极大地简化了墙体连接节点、墙板连接节点处钢筋锚固的构造形式，避免了钢筋密集拥堵、绑扎困难的问题，并可改善节点的受力性能，提高混凝土的浇筑质量。
2台山核电钢筋机械锚固形式
2.1 AGEALC锚固型接头
AGEALC锚固型接头将传统的挤压连接技术和螺纹连接技术进行了综合改进，兼顾了挤压套筒连接法优良的力学性能和直螺纹连接法施工简便的优点。首先通过德士达GP40-5.22型接头加工设备将标准的“Male接头”挤压连接在钢筋端部，然后在现场旋转连接Anchor锚固板。整个接头挤压连接过程自动化程度较高，操作简单，且可自行加载不小于0.9Rel的拉应力进行预拉检验，因此连接质量好，操作安全可靠。同时标准公接头和Anchor锚固板均采用工厂化制作，螺纹丝牙饱满，质量稳定可靠，现场连接基本不需采用其他工具，徒手即可拧紧。
2.2 国产钢筋锚固板
国产钢筋机械锚固板主要采用带有直螺纹丝头的钢筋与圆形锚固板螺纹连接的方式。钢筋丝头采用成熟的滚压直螺纹成型机加工而成，丝头规格与直螺纹连接技术相同，丝头加工简便，质量控制和检验有严格的标准和操作要求。锚固板采用40号优质碳素结构钢棒切割成圆形板材，然后在板材圆心加工与钢筋丝头规格配套的贯穿内螺纹。
2.3 AGEALC锚固型接头与国产锚固块对比
台山核电两种钢筋机械锚固方式虽然在作用原理上类似，但在锚固板规格尺寸、力学性能、加工和安装、质量控制等方面也各有优劣。
2.3.1 锚固板外观尺寸
进口AGEALC锚固型接头Anchor锚固板组件外观相同，只是尺寸大小、厚度和螺纹规格不同。进口锚固板尺寸相对偏小。
2.3.2 力学性能
台山核电在大量试验和使用中，两种锚固装置均未发生锚固板损坏和拉脱现象。完全满足强度等性能要求。国产锚固板的抗拉强度为fomst≥fstk ，进口AGEALC型接头的抗拉强度为fomst≥fstk，钢筋锚固板试件的抗拉强度均不小于钢筋抗拉强度标准值。
2.3.3 加工
国产钢筋锚固板的加工主要包括钢筋滚压直螺纹丝头的制作和锚固板的加工两个方面；进口AGEALC型锚固接头的加工则包括标准Mail公接头的挤压连接和锚固板Anchor的加工，由于两种锚固板组件的形状和材质相似，且均为工厂采购，所以仅就丝头加工过程进行比较。
表2两种锚固件丝头的加工
2.3.4 安装
由于国产锚固板比进口锚固板尺寸稍大，重量偏重，螺纹匹配程度也不及进口锚固装置，因此，现场安装过程中也存在一些不便。进口锚固接头丝头制作工艺流程:钢筋就位→拧下保护帽（盖）→拧紧接头→检查，安装过程简便简单，大部分情况下徒手即可完成操作，安装效率高; 国产锚固件钢筋丝头制作工艺流程: 钢筋就位→拧下保护帽（盖）→拧紧接头→检查，操作过程需借助扳手等器械。
2.国产钢筋锚固板的改进
台山核电国产钢筋锚固板价格低廉、质量稳定，通过进场抗拉实验检验，未发生过拉脱等情况，但使用中也存在一些施工不便。因此，后续使用过程中可参照新的行业标准，结合工程特点和施工条件，通过设计策划、实验改进，可逐步形成系列成套的规格标准体系。国产锚固板的施工不足：锚固板尺寸偏大，重量偏重，现场施工不便，锚固板连接后内侧外露丝头长度偏大，普通扳手无法紧固，连接稍有不便。改进措施：通过实验优化锚固板尺寸；通过实验优化锚固板尺寸；现场条件允许的情况下，增加锚固长度，减小锚固板尺寸。采用链条扳手二次拧固；钢筋安装之前预先连接；通过实验修改钢筋丝头和锚固板的螺纹长度和尺寸；修改锚固板的形状和参数。
目前主要的不便在于锚固板不能拧紧，由于锚固板为圆形形状且尺寸较大，无法找到合适的扳手对其进行有效拧固，链条扳手尺寸偏小，紧固效率较低，直接的改进方式是在锚固板上增加扳手夹持的部位或改变锚固块形状，但将增加成本，需进行可行性分析研究。
参考标准:
[1] JGJ 107-2010 钢筋机械连接技术规程
[2] GB 50010-2010混凝土结构设计规范
[3] JG 163-2004 滚轧直螺纹连接接头
[4] JGJ 256-2011 钢筋锚固板应用技术规程
论文作者:江海峰
论文发表刊物:《防护工程》2018年第2期
论文发表时间:2018/6/1
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