中乌两国钢筋及混凝土标准对比及代换方法

王 新，刘立宁，席 珊，刘远理

(中国电建市政建设集团有限公司，天津 300384)

1 中国电建在乌兹别克斯坦水电站项目情况

中国电建是一个提供水利电力工程及基础设施规划、勘测设计、咨询监理、建设管理、投资运营为一体的综合性建设集团。水电站项目为本公司驻乌的重点项目，需改造水电站始建于20世纪30～40年代，在20世纪70年代曾进行过电气化改造，由于年代久远，设施损坏，部分电站已停止供电，该项目的建设旨在对现有水电项目进行升级改造，提升其自动化水平。资金来源为中国进出口银行贷款，业主代表为乌兹别克斯坦水电控股公司。合同为交钥匙(设计+采购+施工总承包)形式。包括HPP-14，HPP-9，HPP-SFC-2三个水电站，主要工程内容为原有水工结构物修复、电气设备更换、闸门启闭机等金属结构物翻新等。

2 乌兹别克斯坦标准体系和现行钢筋混凝土标准

1991年宣布独立后，乌兹别克斯坦共和国于次年成立国家标准和计量认证中心，并通过了乌兹别克斯坦(以下简称乌国)《标准化法》。2002年重组为乌兹别克国家标准化和计量认证管理局。该部门下的国家建筑建设委员会对建筑施工企业承担监督责任[1]。在建筑和水工行业标准方面，乌国一直沿用前苏联GOST标准。独立后，根据国情制定了一些法律法规，目前主要执行的标准为：国际(国家间、区域)标准、乌国国家标准、组织标准、外国国家标准[2]。在水电站水工建设方面，乌国目前执行的标准为《水工建筑物混凝土和钢筋混凝土结构》(KMK 2.06.08—97)，其内容主要沿袭了前苏联标准内容。

3 我国水电站建设规模和现行钢筋混凝土标准

我国在过去30年中水电事业迅猛发展，截至2017年中国水电装机规模位装机容量为341 GW，占全球装机容量的26.91%，居全球第一位。我国已经成功建成了各种各样的技术复杂的大型水电站，在标准总结等方面也取积累了大量的经验，其中在土建领域需参照的主要标准为《混凝土结构设计规范》(GB 50010—2010)。下文将着重对两国标准进行对比分析。

4 中乌两国钢筋标准参数对比及代换

根据乌国钢筋市场的供给情况，市面上供给的钢筋大多为符合《水工建筑混凝土和钢筋混凝土结构》(KMK 2.06.08)标准的钢筋，中国标准的钢筋没有销售。乌国和中国标准钢筋强度见表1～2。

表1 乌国标准中的钢筋强度[7]

表2 我国标准中的钢筋强度[8]

通过对比表1～2可以发现，乌国标准中抗剪钢筋的抗拉设计强度比我国标准取值低。如我国公司对乌国市场和标准比较熟悉，可直接参考KMK 2.06.08标准在设计阶段设计成乌国标准的钢筋。由于乌国建筑市场对外开放时间较晚，目前大多数中国设计院对乌国的钢筋市场和设计标准缺乏足够了解，可先按照我国标准进行结构设计，通过钢筋代换完成设计成果。

4.1 代换原则

代换原则：①应遵照等强代换原则[4]；②对于钢筋密集的特殊部位，应考虑钢筋直径、间距、根数、锚固长度、搭接长度、最大配筋率、最小配筋率、混凝土通过率等要求；③有抗震要求的梁、柱和框架，不宜以强度等级较高的钢筋代换原设计中的钢筋原则[5]；④应考虑特殊构件的特殊要求；(如：吊环只能用Ⅰ级钢筋，吊车梁的钢筋不允许代换)；⑤当构件受抗裂、裂缝宽度或挠度控制时，钢筋代换应进行抗裂、裂缝宽度及挠度验算[6]。

4.2 计算方法

代换后单根筋截面面积×根数×设计强度≥代换前单根筋截面面积×根数×设计强度，计算式：

式中，n2为代换钢筋根数；n1为原设计钢筋根数；d2为代换钢筋直径；d1为原设计钢筋直径；fy2为代换钢筋抗拉强度设计值；fy1为原设计钢筋抗拉强度设计值。

表3 中乌钢筋级简化代换表

由于本项目为机电改造项目，钢筋使用种类和数量较少，因此，本项目实施时，采用中国标准设计，然后通过上述公式直接进行代换，代换时需要遵守前文提到的注意事项并经过设计院同意。通过计算简化代换方式如下(见表3)，需要注意的是，在计算时为保证结构安全存在少许的钢筋浪费现象。

5 混凝土代换方法

我国《混凝土强度检验评定标准》(GB/T 50107—2010)规定，混凝土的强度等级按立方体试件抗压强度标准值划分，混凝土的强度等级采用符号C与立方体抗压强度标准值(以N/mm2计)表示。立方体抗压强度标准值为按标准方法制作和养护的边长为150 mm的立方体试件，用标准试验方法在28 d龄期测得的混凝土抗压强度总体分布的一个值，强度低于该值的概率为5%。其抗压强度标准值划分为C10、C15、 C20、C25、C30、C35、 C40、C45、 C50、C55、 C60、C65、 C70、C75、 C80、C85、C90、C95和C100，以5 MPa为间隔划分[8]。

乌国混凝土成型条件、养护制度、抗压试件尺寸及试验龄期等与我国规定基本相同。乌国是以B(бетон)为代号来表示混凝土的强度等级，混凝土的强度等级分为B3.5、B5、B7.5、B10、B12.5、B15、B20、B25、B30、B35、 B40、B45、B50、B55、B60、B65、B70、B75、B80等[3]。

根据乌国《水利工程设施钢筋混凝土规范》(KMK 2.06.08—97)和我国《混凝土强度检验评定标准》(GB/T 50107—2010)的要求，现对两国混凝土的强度对比见表4。

表4 两国混凝土的强度对比 单位：N·mm-2

通过以上数据对比，结合设计和实际需求，可以得到乌国和中国混凝土标号可以按照表5直接对换。

表5 我国标号和乌国混凝土强度标准值对应表

通过对应表据可以看出，乌国混凝土在抗压缩性能上与我国标准基本一致，但其抗拉性能要弱于我国标准。在同等代换时需要同时满足抗拉与抗压的需求，在抗压与抗拉性能中选取较大的一个标号。对于施工单位常用的混凝土C25抗压性能对等B25即可，但在抗拉性能上需选取B30，综合考虑应选取B30作为替代品。

6 小 结

由于各国技术水平和行业发展程度差异较大，国际电力工程项目在不同国家所执行的标准有所不同，标准的不统一带来诸多不可预见的问题。本文通过对乌兹别克斯坦和我国标准中关于钢筋混凝土的具体参数进行了对比，通过对比计算，总结出了两国之间钢筋混凝土对等代换的方法和经验。本文有利于驻乌中企的项目建设，同时对于推动和加快中国企业走出国门、快速国际化提供一定的便利。

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