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《预应力离心混凝土空心方桩用端板》(JC/T 2239-2014)标准简介

2014/12/16 12:55:14 0人评论 3448次浏览 分类:技术交流 来源:蒋元海(嘉兴学院)

  人:蒋元海  教授

    址:浙江省 嘉兴市 越秀南路56                    编:314001

    位:嘉兴学院 建筑工程学院              

    话:13067552088057383643367                   

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《预应力离心混凝土空心方桩用端板》(JC/T 2239-2014)标准简介

蒋元海

(嘉兴学院 建筑工程学院,浙江嘉兴,314001

    摘要:简述了建材行业标准JC/T 2239-2014《预应力离心混凝土空心方桩用端板》的编制背景、编制目的和意义,详细说明了标准条文的具体内容,提出了实施过程中应注意的问题。

    关键词:  

0. 前言

根据2010712国家工业和信息化部工信厅科[2010]74号“关于印发2010年第一批行业标准制修订计划的通知”, 《预应力离心混凝土空心方桩用端板》行业标准已被正式列入20102012年度建材行业标准制定项目计划,该标准的起草工作由嘉兴学院管桩应用技术研究所负责,并邀请行业中一些单位组成起草工作小组,共同完成标准的制定工作。20141014日工业和信息化部科技司[2014年第63]公告,《预应力高强混凝土桩用硅砂粉应用技术规程》建材行业标准的编号为JC/T 2236-2014,标准自2014 1014日发布,201541日实施。

1  制定目的

我国自2003年至今,武汉金石工程技术有限公司、云南中技管桩有限公司、上海中技桩业有限公司等单位的技术人员将先张法预应力混凝土管桩生产工艺应用于预制混凝土方桩的生产,即利用离心成型工艺,研究开发了先张法预应力离心混凝土空心方桩(简称“空心方桩” )。“空心方桩”先后也已经有10多年的发展应用实践,取得了较好的成效。据不完全统计,至2013年底全国有空心方桩生产企业80条生产线,2013年的产量大约5000 -6000万米,年产值约100多亿人民币。其中:需要“空心方桩”端板大约1000万个,端板生产企业大概30多家,年产值大约6亿人民币,逐渐培育发展成为一个较大的新型端板行业。目前预应力离心混凝土空心方桩用端板产品没有行业标准,各端板生产单位按各自的企业标准组织生产,给生产、施工、贸易、检验等带来很大的困难,不利于企业的发展。该标准的制定将促进离心方桩产品的推广和应用,制定该标准已是一件十分积极意义的大事。

2. 国内外标准

与本标准直接相关的现行行业标准有:建筑工业行业标准JG 197-2006 《预应力混凝土空心方桩》(由中国建筑科学研究院负责制定,2006年发布实施)、建材标准JC/T 2029-2010 《预应力离心混凝土空心方桩》(由嘉兴学院土木工程研究所负责制定,2010年发布实施),上述2项标准是“空心方桩”的产品标准。本标准是“空心方桩”用“端板”的建材行业标准,是为了更好地规范“空心方桩”用“端板”的质量要求、试验方法、检验规则等而制定的,二者相互促进的,没有矛盾的。本标准是建材行业标准,主要为了端板产品在空心方桩产品中的应用提供技术支持,与上述2项标准是协调一致的。

与本标准间接相关的同类产品标准:建材行业标准JC/T 947-2005《先张法预应力混凝土管桩》,由苏州混凝土水泥制品研究院负责制定,该标准适用于先张法预应力混凝土管桩,自2005年发布实施至今已经9年多,对规范管桩用端板的产品质量起到了十分重要的作用,目前该标准正在修订之中。由于JC/T 947-2005的适用范围与“空心方桩”产品不同,因此,本标准不能简单套用JC/T 947-2005的技术指标。

“空心方桩”及其端板的快速发展迫切需要制定本标准。现阶段,我国各省市和全行业没有空心方桩用端板的产品标准,一些企业为了生产管理的需要编制了“空心方桩用端板”的企业产品标准,但难以包含全行业所有产品及品质量要求。“空心方桩用端板”是我国空心方桩生产中使用的十分重要的配件,随着我国空心方桩产品的发展,制定一项符合我国空心方桩端板的生产、使用和质检的全行业统一的产品标准已十分迫切。

标准起草小组没有查询到国外空心方桩用端板的标准。

3. 标准条款的主要说明

本标准共分9章:1.范围,2.规范性引用文件,3.术语和定义,4.规格和标记,5.要求,6.试验方法,7.检验规则,8.标志和产品合格证,9.贮存、包装和运输。

本标准根据GB/T 1.12009《标准化工作导则 1部分:  标准的结构和编写》要求,结合我国空心方桩的生产及应用情况进行编制的,现将有关内容说明如下。

1)范围

    规定了本标准内容和适用范围。本标准是为预应力离心混凝土空心方桩产品的一个部件制定的建材行业标准。

2)规范性引用文件

    根据GB/T 1.12009《标准化工作导则 1部分:  标准的结构和编写》第6.2.3条的规定,列出正文中引用的标准文件的一览表。

    3 术语和定义

    本标准对“端板及标准名称“预应力离心混凝土空心方桩用端板”作了具体的阐述,明确了端板的2个作用:1)生产中用作预应力张拉锚固,2)基础施工中用作桩节连接。

4)规格和标记

条款4.1:目前国内生产的空心方桩的产品的边长主要有: 250mm300mm350mm400mm450mm500mm550mm600mm等规格。在标准调研及征求意见时,有单位提出,为了促进规格空心方桩的发展,建议增加一些大规格的端板(如:边长为800mm900mm1000mm1100mm1200mm等)。但是,标准编制小组经协调,认为,本标准明确的规格基于目前国内生产实际提出。标准中增加“经供需双方协商,也可生产其它规格的端板”,也就是给与端板生产技术的发展留下尽可能的余地。

条款4.2:本标准的图1、表1中,明确了端板的外形结构示意图和基本尺寸。但是,由于空心方桩产品的发展时间不长,产品的外形结构、产品的预应力主筋配筋等还处于不断完善发展之中,因此,本标准不具体规定空心方桩端板的截面尺寸和结构配筋的预留孔位置。

另外,根据国标 GB/T 1.1-2009中的 6.3.1.2  性能特性原则 ”条文明确指出:“只要可能,要求应由性能特性来表达,而不用设计和描述特性来表达,这种方法给技术发展留有最大的余地。如果采用性能特性的表达方式,要注意保证性能要求中不疏漏重要的特征。”本标准中不具体规定结构设计配筋,但明确其生产要求,生产企业在制作时的预应力筋配筋应符合JC/T 2029或设计图纸的规定要求。

结合正在修订中的JC/T 947有关内容,对于空心方桩端板中的端板厚度、穿筋孔直径、镦头孔直径、镦头孔孔深、穿筋孔与螺栓孔距离等基本加工尺寸在行业中基本一致认可的情况,本标准表1也做了同样的规定。

      1    端板的基本尺寸             单位为毫米

钢棒公称直径

ts

d1

d2

h1

t0

7.1

16

8

15

5

25

9.0

18

10

18

6

25

10.7

20

12

20

6.5

25

12.6

24

14

23

8

28

条款4.3:空心方桩用端板主要根据端板的边长、厚度、内径、预应力钢筋的直径和数量等5个技术要素进行标记。上述5个要素,可以明确了一个端板的最主要的结构特征。

5  要求

条款 5.1.1:空心方桩用端板目前主要采用的是Q235 B 钢板经机加工而成,其力学性能、化学成分应符合GB/T 700的具体规定。钢材质量等级采用B型的主要目的是为了保证空心方桩在基础施工后的焊接接桩。

根据GB/T 700-2006的表2注,“对于厚度小于25mmQ235 B级钢材,如供方能保证冲击吸收功值合格,经需方同意,可不作检验。”

条款5.1.2: 目前,空心方桩用端板生产制作,若采用Q345 B等高强度材质的钢材,也是完全可以的,但本标准建议通过技术鉴定或技术评审,采用相应的焊接材料及焊接管理方式,以保证工程质量。

条款5.1.3:鉴于目前我国端板铸造法生产的产品质量难以得到保证,尤其是端板材质的延伸率低、材质中气孔多、密实度低、脆性大、抗冲击性差等问题,方桩在工程施工后,易造成工程质量事故,经与JC/T 947 标准起草小组协商,一致同意取消端板铸造法生产。

条款5.2 - 5.4:空心方桩用端板一般采用钢板机加工制作而成,若为了节省一点点的成本而在端板的两个侧面随意开槽和打孔,会降低端板的强度和刚度,增加端板在预应力张拉锚固时的变形量,会大大提高空心方桩在施工时的锤击破损率。本标准明确规定,不应有沟槽和孔洞。

根据GB/T 709-2006 “热轧钢板和钢带的尺寸、外形、重量及允许偏差的规定,对于目前我国市场上流通的钢板,其钢板宽度在≤1500mm、钢板厚度在15-25mm时,其厚度尺寸偏差分为N(正负偏差相等)、A(按公称厚度规定负偏差)、B(固定负偏差为0.3mm)、C(负偏差为零,按公称厚度规定正偏差)等4种情况,其数值分别为:±0.65、(+0.85-0.45)、(+1.00-0.3)、(+1.300)。

空心方桩用端板的尺寸偏差与管桩用端板基本一致。由于目前我国空心方桩用端板多为外购的钢板经机加工生产,而国内市场上流通的钢板的厚度几乎没有正偏差的,因此要生产没有负偏差的钢板也是不现实。若采用高一个厚度尺寸规格的钢板来加工,则浪费太大,不符合经济原则。另外,管桩用端板大多为钢坯经热轧加工后,弯曲、焊接等工艺,其端板的厚度的控制相对要容易达到一些。

(6) 试验方法

条款6.1:我国钢铁行业专门制定了“GB/T 2975 钢及钢产品力学性能试验取样位置及试样制备”的国家标准,空心方桩用端板材料的力学性能的取样,可以按照GB/T 2975的规定在“端板或端板毛坯上”取得。同时,钢材的“屈服强度”、“ 抗拉强度”、“ 断后伸长率”、“ 20V型缺口)冲击吸收功(纵向)”等力学性能技术指标按照“GB/T 228.1  金属材料  拉伸试验  1部分:室温试验方法”、“GB/T229  金属材料  夏比摆锤冲击试验方法”进行。

我国钢铁行业专门制定了“GB/T 20066  钢和铁 化学成分测定用试样的取样和制样方法”的国家标准,空心方桩用端板的化学成分的取样,可以按照GB/T 20066的规定在“端板或端板的毛坯上”取得。同时,钢材的“C”、“Si”、“Mn”、“S”、“P”等化学成分的技术指标按照“GB/T 223.86  钢铁及合金  总碳含量的测定  感应炉燃烧后红外吸收法”、“ GB/T 223.5  钢铁  酸溶硅和全硅含量的测定  还原型硅钼酸盐分光光度法”、“ GB/T 223.64  钢铁及合金  锰含量的测定  火焰原子吸收光谱法”、“ GB/T 223.72  钢铁及合金  硫含量的测定  重量法”、“ GB/T 223.59  钢铁及合金  磷含量的测定  铋磷钼蓝光光度法和锑磷钼蓝光光度法”及“ GB/T 4336  碳素钢和中低合金钢火花源原子发射光谱分析方法(常规法)”。

    在化学成分检测时,当两种方法不一致时,以第一种试验方法为仲裁标准方法。

条款6.2:空心方桩用端板的表面“瑕疵”、“孔洞”、“裂缝”等外观质量,一般可以目测进行,直接鉴别其质量状况。

条款6.3 -6.4:端板尺寸允许偏差及端板厚度的检测工具与检测方法应按表2的规定进行。

               2     端板尺寸允许偏差的检测工具与检测方法

序号

项目

检测方法

测量工具分度值,mm

1

边长  B

用游标卡尺量测端板的四条边,取平均值

0.02

2

预应力钢筋中心距  Bp

用游标卡尺量测端板每一边长的Bp值,取平均值

0.02

3

内径  D

用游标卡尺在两个相互垂直的方向量测端板内径D,取平均值

0.02

4

穿筋孔直径  d1

用游标卡尺量测端板每一边长方向的一个预应力钢筋孔的直径,取四个边长方向四个孔直径的平均值

0.02

5

镦头锚孔直径  d2

用游标卡尺量测端板每一边长方向的一个张拉孔的孔直径,取四个边长方向四个孔直径的平均值

0.02

6

端板厚度  ts

用游标卡尺在端板的四个边长中间位置测量厚度,取平均值

0.02

7

四边垂直度

用直角靠尺靠平一个面,用塞尺测量最大间隙

0.05

8

镦头锚孔孔深  h1

用深度游标卡在四个不同边长方向尺量测四个孔深的h2,取平均值

0.02

9

端板局部尺寸

a

用游标卡尺量测

0.02

H

用游标卡尺量测

0.02

h

用游标卡尺量测

0.02

a1

用游标卡尺量测

0.02

10

外侧平面度

用钢板直尺横放在端板外侧平面上,慢慢旋转360度,用塞尺测量其最大间隙

0.02

(7) 检验规则

条款7.1:产品检验分为:出厂检验和型式检验。

条款7.2.1:出厂检验为端板产品交货时必须进行的检验,应包括端板材料的化学成分及端板材料的力学性能、外观质量、尺寸偏差、端板的厚度等5个项目的检验。一般由厂级质量检验部门在产品堆放时分批进行验收,产品经出厂检验合格,才能作为合格品交付,防止不合格品出厂。

条款7.2.2.1:外观质量出厂检验应逐片目测检验。

条款7.2.2.2:尺寸偏差出厂检验在同规格的端板连续生产5000片为一批,其中随机抽取10片进行检验。

条款7.2.2.3: 端板材料的力学性能及端板材料的化学成分的出厂检验是在外观质量和尺寸偏差检验合格的同批产品(或同批端板毛坯)中随机抽取二片进行。端板材料的力学性能检验完成后,在二片中抽取一片取样进行端板材料的化学成分检验。

条款7.2.3.1:外观质量出厂检验的判定规则:符合标准的第5.2条文的规定,则判定外观质量合格。若不符合标准的第5.2条文的规定,则直接去除。

条款7.2.3.2-7.2.3.3:尺寸偏差及端板厚度的出厂检验的判断规则:若所抽10片全部符合标准5.3条文和5.4条文的规定,则判尺寸偏差合格;若有二片及以上不符合标准 5.3条文和5.4条文的规定,则判尺寸偏差不合格,若有一片不符合标准5.3条文和5.4条文的规定,应从同批产品中抽取加倍数量20片进行复验,复验产品全部符合标准5.3条文和5.4条文的规定,判尺寸偏差合格,若仍有一片不合格,则判尺寸偏差不合格。

条款7.2.3.4:端板材料的力学性能出厂检验的判断规则:若所抽二片全部符合本标准第5.3条文的规定,则判端板材料的力学性能合格。所抽二片全部不符合第5.3条文的规定,判该批端板材料的力学性能为不合格。若有一片不符合本标准第5.3条文的规定,应从同批产品(或同批端板毛坯)中抽取加倍数量进行复验,复验结果若仍有一片不合格,则判端板材料的力学性能不合格。

对外购端板毛坯,其力学性能检测报告符合第5.3条文的规定,判该批端板材料的力学性能为合格,否则判该批端板材料的力学性能为不合格。

条款7.2.3.5:化学成分出厂检验的判断规则:若检验结果全部符合本标准第5.4条文的规定,则判化学成分合格。所抽二项及以上全部不符合第5.4条文的规定,判该化学成分为不合格。若有一项指标不符合本标准第5.4条文的规定,应从同批产品中抽取加倍数量(即2片)进行复验,复验结果若仍有一项指标不合格,则判化学成分不合格。

对外购端板毛坯,其化学成分检测报告符合第5.4条文的规定,判化学成分为合格,否则判化学成分为不合格。

条款7.2.3.6:端板出厂检验的总判定:在端板材料的力学性能、化学成分合格的基础上,外观质量、尺寸允许偏差和端板厚度全部合格时,剔除检出的不合格品判该批产品为合格,否则判批为不合格。

条款7.3  型式检验。型式检验是对产品各项质量指标进行全面检验,即对标准中规定的技术要求全部进行检验或检查,以评定产品质量是否全面符合标准,是否全部达到设计质量要求。型式检验一般由厂级技术检验部门或有关质量监督检测部门在本标准7.3.1条文情况之一,对产品质量进行检验:

条款7.3.1:型式检验的检验条件是在有下列情况之一时均应进行型式检验:

a)新产品投产或老产品转厂生产的试制定型鉴定;

b)当原材料、生产工艺有较大改变时;

c)各规格的端板连续生产30000片或六个月内生产不足30000片时;

d)停产半年以上恢复生产时;

e)出厂检验结果与上次型式检验有较大差异时;

f)合同规定时。

条款7.3.2:空心端板的型式检验的检验项目:外观质量、尺寸允许偏差、端板厚度、端板材料的力学性能及化学成分。

条款7.3.3.1 - 7.3.3.2:外观质量项目、尺寸允许偏差项目、端板厚度项目的型式检验的批量和抽样:同规格的端板连续生产5000片为一批,其中随机抽取10片进行检验。

条款7.3.3.3:端板材料的力学性能及化学成分的型式检验的批量和抽样:在外观质量和尺寸允许偏差、端板厚度等检验合格的同批产品(或同批端板毛坯)中随机抽取二片进行端板材料的力学性能和化学成分检验。

条款7.3.4.1  外观质量。同7.2.3.1

条款7.3.4.2  尺寸偏差。同7.2.3.2

条款7.3.4.3  端板厚度。同7.2.3.3

条款7.3.4.4:端板材料的力学性能出厂检验的判断规则:若所抽二片全部符合本标准第5.3条文的规定,则判端板材料的力学性能合格。所抽二片全部不符合第5.3条文的规定,判该

批端板材料的力学性能为不合格。若有一片不符合本标准第5.3条文的规定,应从同批产品(或同批端板毛坯)中抽取加倍数量进行复验,复验结果若仍有一片不合格,则判端板材料的力学性能不合格。

条款7.3.4.5:化学成分出厂检验的判断规则:若检验结果全部符合本标准第5.4条文的规定,则判端板材料的化学成分合格。所抽二项及以上全部不符合第5.4条文的规定,判化学成分为不合格。若有一项指标不符合本标准第5.4条文的规定,应从同批产品中抽取加倍数量(即2片)进行复验,复验结果若仍有一项指标不合格,则判化学成分不合格。

条款7.3.4.6:端板型式检验的总判定:在端板材料的力学性能、化学成分合格的基础上,外观质量、尺寸允许偏差、端板厚度等全部合格时,剔除检出的不合格品则判该批产品为合格,否则判该批为不合格。

8)标志、产品合格证

条款8.1:在端板的外侧平面应清楚标明制造企业的名称或注册商标,以便使用者及时了解端板的生产企业的情况信息。

条款8.2 产品合格证应该明确的主要内容包括:a)合格证编号;b)本标准编号;c)端板的标记;d)外观质量、尺寸允许偏差、端板厚度、端板材料的化学成分、端板材料的力学性能等检测结果;e)制造厂厂名、制造日期、出厂日期;f)检验员签名或盖章(可用检验员代号表示)。其中,由于端板的机械加工不会改变端板材料的力学性能和化学性能,因此端板材料的力学性能、化学成分二项技术指标可以采用该批次端板毛坯的出厂合格证书复印件。

9)贮存、包装和运输

条款9.1.1:端板为铁质材料,易生锈。若露天堆放、淋雨或与腐蚀性液体接触等会加剧端板的腐蚀、生锈,因此端板不得与其它有污蚀性液体接触。

条款9.1.2:为了便于使用时加以辨别,在端板堆放时不同规格、不同内径、不同厚度的产品应分别加以堆放。 

条款9.2-9.3:我国端板生产实践中,端板大多在与桩套箍连接加工后被运送到空心方桩生产企业的,也有端板运送到空心方桩生产企业后再加工的,因此,可以根据供需双方的约定来确定运输方式。

4   结束语

预应力离心混凝土空心方桩是近年来我国大力发展的一种新型桩基材料,空心方桩端板也逐渐培育发展成为一个较大的新型产业。随着我国建设规模的不断发展,空心方桩及端板也将得到大力的推广应用,本标准的制定,有利于生产、使用等单位的贯彻实施,促进及空心方桩及端板产品的技术进步和推广应用,具有很好的技术经济效益。

《预应力离心混凝土空心方桩用端板》标准的发布实施,将进一步规范空心方桩用端板的质量要求、试验方法、检验规则等,进一步规范生产企业的技术质量控制,以适应空心方桩产品及端板行业发展的需要,为预应力混凝土桩的技术进步和质量提升提供可靠的保证。

本标准是首次制定发布,在执行中若有遗漏或不合理的地方,请及时与主编单位联系(浙江省 嘉兴市 越秀南路56号,E-mail: szjyh888@163.com),以便在下次修订时调整。

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