預(yù)制T梁鋼筋數(shù)字化加工

肖益群

(龍巖雙永高速公路有限責(zé)任公司)

預(yù)制T梁鋼筋數(shù)字化加工

肖益群

(龍巖雙永高速公路有限責(zé)任公司)

鋼筋數(shù)字化加工系指將鋼筋原材料通過數(shù)控鋼筋加工設(shè)備加工成設(shè)計(jì)要求形狀的過程。以福建省雙永高速公路預(yù)制T梁設(shè)計(jì)鋼筋為例，介紹了預(yù)制T梁鋼筋數(shù)字化加工的工藝流程，并對其工藝進(jìn)行詳細(xì)說明，提出了當(dāng)前存在的問題及改進(jìn)意見。

制T梁;鋼筋;數(shù)字化;加工

1 鋼筋數(shù)字化加工含義

鋼筋數(shù)字化加工系指將鋼筋原材料通過數(shù)控鋼筋加工設(shè)備加工成設(shè)計(jì)要求的形狀的過程。適用于橋梁、涵洞的鋼筋鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)或構(gòu)件、預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)或構(gòu)件中直徑為6～32 mm鋼筋的加工，不適用于預(yù)應(yīng)力鋼筋。

2 鋼筋加工場

嚴(yán)格按招投標(biāo)文件及標(biāo)準(zhǔn)化管理指南要求進(jìn)行鋼筋加工場建設(shè)。建設(shè)前應(yīng)編制完善鋼筋加工場建設(shè)方案，繪制詳細(xì)鋼筋加工場施工布置平面圖，包括位置、占地面積、功能區(qū)劃分、場內(nèi)道路布置、排水設(shè)施布置、水電設(shè)施設(shè)置及機(jī)械設(shè)備的型號、數(shù)量等。規(guī)劃時(shí)應(yīng)與T梁預(yù)制場建設(shè)方案相統(tǒng)一，選址應(yīng)在T梁預(yù)制場附件為宜，減少鋼筋運(yùn)輸，利于鋼筋加工管理。功能區(qū)劃分應(yīng)根據(jù)T梁鋼筋加工的規(guī)格進(jìn)行布置，便于加工成品或半成品的存放、標(biāo)識、配送。方案經(jīng)監(jiān)理工程師審批同意后才能進(jìn)行鋼筋加工場建設(shè)，并報(bào)項(xiàng)目業(yè)主備案。鋼筋加工場建設(shè)完成后，需經(jīng)施工單位、監(jiān)理單位、項(xiàng)目業(yè)主組織驗(yàn)收，驗(yàn)收項(xiàng)目主要有:鋼筋加工場規(guī)模及平面布置(面積、各功能區(qū)劃分);是否露天加工或露天堆放;場地及便道硬化是否滿足要求;場地排水設(shè)施是否滿足要求;用電設(shè)施是否滿足要求;鋼筋原材料、半成品、成品堆放及標(biāo)識牌是否滿足要求;是否配備移動(dòng)鋼筋棚、數(shù)量;鋼筋加工制作設(shè)施是否滿足要求;運(yùn)輸車輛及起吊設(shè)備是否滿足要求;特殊工種人員持證是否滿足要求;告示牌、平面布置圖、鋼筋大樣圖等是否懸掛等。

3 筋數(shù)字化加工工藝

3.1 作業(yè)準(zhǔn)備

(1)鋼筋加工場按規(guī)劃方案建設(shè)完善，并按標(biāo)準(zhǔn)要求驗(yàn)收合格并投入使用。

(2)鋼筋加工數(shù)控設(shè)備按廠方的要求安裝就位，且經(jīng)調(diào)試運(yùn)行。視頻監(jiān)控系統(tǒng)已安裝并調(diào)試好。

(3)對操作工人進(jìn)行全面的技術(shù)、操作、安全培訓(xùn)，掌握數(shù)控加工工藝水平，確保鋼筋加工過程的質(zhì)量和人身安全;桁車等起重設(shè)備必須持考試合格證上崗。

(4)做好數(shù)字化加工鋼筋材料準(zhǔn)備。鋼筋及連接材料應(yīng)具有出廠質(zhì)量證明書和試驗(yàn)報(bào)告單，對進(jìn)場的鋼筋應(yīng)取試樣做力學(xué)性能試驗(yàn);使用數(shù)控鋼筋彎箍機(jī)加工的鋼筋，直徑為6～12 mm準(zhǔn)備盤鋼(采購時(shí)與供應(yīng)商事先溝通好);應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)定對現(xiàn)場鋼筋材料進(jìn)行標(biāo)識，標(biāo)識內(nèi)容應(yīng)包括材料名稱、產(chǎn)地、規(guī)格型號、生產(chǎn)日期、出廠批號、進(jìn)場日期、檢驗(yàn)狀態(tài)、進(jìn)場數(shù)量、使用單位等，并根據(jù)不同的檢驗(yàn)伏態(tài)和結(jié)果采用統(tǒng)一的材料標(biāo)識牌進(jìn)行標(biāo)識。鋼筋的堆放應(yīng)嚴(yán)格按規(guī)范要求，使用枕木或鋼凳墊好，避免鋼筋銹蝕、變形。

(5)根據(jù)預(yù)制T梁施工設(shè)計(jì)圖，編制T梁鋼筋下料單和加工流程，說明工程數(shù)量質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和進(jìn)度計(jì)劃，報(bào)監(jiān)理工程師批準(zhǔn)。

3.2 工藝流程

圖1 鋼筋數(shù)字化加工流程圖

3.3 操作方法

3.3.1 制作鋼筋大樣圖

根據(jù)預(yù)制T梁鋼筋設(shè)計(jì)圖制作鋼筋大樣圖，鋼筋大樣圖應(yīng)根據(jù)數(shù)控加工設(shè)備的具體要求標(biāo)明鋼筋各動(dòng)作的長度、角度，對于使用數(shù)控彎曲中心加工的鋼筋，應(yīng)事先考慮相應(yīng)機(jī)頭的動(dòng)作情況。

3.3.2 制作鋼筋樣板圖

根據(jù)鋼筋大樣圖制作比例為1∶1的樣板圖，對于經(jīng)常使用且實(shí)際鋼筋制作后長度小于2 m的可將制作鋼筋樣板圖懸掛在樣板圖區(qū)，當(dāng)制作后的鋼筋長度大于2 m的可在樣板圖區(qū)根據(jù)鋼筋大樣圖在水泥板上使用彩筆繪制比例為1∶1的樣板圖。

3.3.3 數(shù)控鋼筋彎箍機(jī)特點(diǎn)

(1)箍筋的傳統(tǒng)加工工藝一般是利用單機(jī)將盤圓鋼筋經(jīng)過調(diào)制、切斷、彎箍等工序而分布實(shí)現(xiàn)。其工藝較為落后，不能滿足現(xiàn)代施工進(jìn)度的需要，且大量浪費(fèi)剛才、占用較大的空間、用工多、生產(chǎn)率低、箍筋尺寸精度和形狀精度差。

(2)數(shù)控彎箍機(jī)采用進(jìn)口CNC計(jì)算機(jī)數(shù)字控制，自動(dòng)快速完成鋼筋調(diào)直、定尺、彎箍、切斷。該機(jī)效率高，操作簡單，只需一人便可完成，可在狹窄區(qū)域作業(yè)?？商娲?0～30名鋼筋工人作業(yè)。

3.3.4 鋼筋制作準(zhǔn)備

(1)使用數(shù)控鋼筋彎箍機(jī)進(jìn)行鋼筋制作時(shí)，將相應(yīng)規(guī)格的盤鋼安放在放線架上，剪斷盤條鋼筋的包扎線，把盤條鋼筋的端頭穿過過線滾，到鋼筋穿至牽引機(jī)構(gòu)時(shí)，再扳下“牽引氣缸”的控制閥壓下牽引輪。

(2)使用數(shù)控彎曲中心進(jìn)行鋼筋制作時(shí)，根據(jù)鋼筋的下料單進(jìn)行下料剪材，將剪材好的鋼筋吊到數(shù)控彎曲中心的物料架上。

3.3.5 啟動(dòng)數(shù)控設(shè)備，進(jìn)行生產(chǎn)設(shè)置

(1)數(shù)控彎曲中心生產(chǎn)設(shè)置:可設(shè)置鋼筋基本信息、選擇擇模具型號等。左擋板距離過長則會(huì)出現(xiàn)報(bào)警，通常設(shè)置左機(jī) A、B、C、D、E、F 個(gè)段總長 +300 mm 為宜。

(2)數(shù)控鋼筋彎箍機(jī)生產(chǎn)設(shè)置:對鋼筋直徑等參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，以下參數(shù)較為重要需認(rèn)真設(shè)置。

鋼筋直徑:實(shí)際加工鋼筋直徑，輸入范圍:6～12。

抽頭補(bǔ)償:箍筋的抽頭需要的補(bǔ)償量。輸入范圍:+100.0～-100.0 mm。圖形保存時(shí)會(huì)隨圖形和鋼筋直徑一起保存。

縮尾補(bǔ)償:箍筋的縮尾需要的補(bǔ)償量。輸入范圍:+100.0～-100.0 mm。圖形保存時(shí)會(huì)隨圖形和鋼筋直徑一起保存。

3.3.6 進(jìn)行圖形編輯(或進(jìn)行自由圖形編輯)

(1)鋼筋數(shù)控彎曲中心。設(shè)置完成后，可以從圖庫進(jìn)行調(diào)用圖形設(shè)置長度，或從自由設(shè)置圖形進(jìn)行工作。圖庫里面有45種圖形提供給選擇，可以根據(jù)生產(chǎn)需要選擇相同的圖形進(jìn)行生產(chǎn)(相關(guān)參數(shù)根據(jù)提供鋼筋大樣圖進(jìn)行重新設(shè)置)。圖庫里面沒有需加工的圖形，應(yīng)根據(jù)鋼筋大樣圖進(jìn)行自由圖形，尺寸、角度由用戶自己進(jìn)行設(shè)定。編輯好圖形按下確認(rèn)鍵數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸，設(shè)定好長度，角度以后按一下確認(rèn)鍵，數(shù)據(jù)確認(rèn)以后才可以自動(dòng)工作。左機(jī)、右機(jī)分別可以進(jìn)行6個(gè)鋼筋制作動(dòng)作，輸入彎曲角度為正值為上彎曲，輸入彎曲角度為負(fù)值為下彎曲。

(2)數(shù)控鋼筋彎箍機(jī)。共可以保存32種圖形圖形，編號范圍0～31。12以前為系統(tǒng)自帶常見圖形，從13開始為用戶自定義圖形。不管是系統(tǒng)圖形，還是自定義圖形，在圖形編輯中都可以進(jìn)行尺寸編輯，并且可以保存。保存后直接影響圖庫內(nèi)容。不保存，不影響圖庫內(nèi)容。

3.3.7 進(jìn)行單根鋼筋試生產(chǎn)

根據(jù)鋼筋大樣圖對圖形進(jìn)行編輯保存后進(jìn)行單根鋼筋試生產(chǎn)，將試生產(chǎn)的鋼筋與樣板圖進(jìn)行對照，如加工構(gòu)件與樣板圖吻合，則保存制作鋼筋類型進(jìn)行批量加工，如加工構(gòu)件與樣板圖不吻合，則進(jìn)入圖形編輯，對距離及角度進(jìn)行補(bǔ)償。進(jìn)行進(jìn)行單根鋼筋試生產(chǎn)的目的是確保加工的鋼筋滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求，減少材料的浪費(fèi)，避免加工不合格的鋼筋使用于構(gòu)件中。通常，在出現(xiàn)以下的情況應(yīng)考慮參數(shù)補(bǔ)償:(1)加工鋼筋直徑更換;(2)使用不同的數(shù)控機(jī)型;(3)使用模具更換;(4)同一操作制作鋼筋的不同數(shù)量;(5)加工時(shí)段的電壓的明顯變化;(6)更換技術(shù)操作人員等。參數(shù)補(bǔ)償保存后應(yīng)進(jìn)行單根鋼筋試生產(chǎn)。

3.3.8 圖形編輯(對距離及角度進(jìn)行補(bǔ)償)

根據(jù)加工構(gòu)件與樣板圖的對照，記錄各動(dòng)作的偏差情況，包括各動(dòng)作的距離及角度的偏差值，對圖形進(jìn)行重新編輯，主要對距離及角度進(jìn)行補(bǔ)償，補(bǔ)償后進(jìn)行鋼筋的試生產(chǎn)，重復(fù)相關(guān)工序，如加工構(gòu)件與樣板圖不吻合，需繼續(xù)對距離及角度進(jìn)行補(bǔ)償，直至加工構(gòu)件與樣板圖吻合，質(zhì)檢員在此工序應(yīng)進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)。

3.3.9 保存制作鋼筋類型進(jìn)行批量加工

對距離及角度進(jìn)行補(bǔ)償后進(jìn)行單根鋼筋試生產(chǎn)，如加工構(gòu)件與樣板圖吻合，經(jīng)質(zhì)檢員確認(rèn)后保存制作鋼筋類型進(jìn)行批量加工，保存制作鋼筋類型進(jìn)入圖庫中，命名時(shí)應(yīng)使用便于識別的名稱。保存到土庫中的圖形可在下一次使用時(shí)直接調(diào)用。

3.4 質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與成品保護(hù)

(1)預(yù)制T梁鋼筋加工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

鋼筋加工的形狀、尺寸應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，其偏差應(yīng)符合表1的規(guī)定。

檢查數(shù)量:按每工作班同一類型鋼筋、同一加工設(shè)各抽查不少于3件。

檢驗(yàn)方法:鋼尺檢查。

表1 鋼筋加工允許偏差

(2)預(yù)制T梁鋼筋成品保護(hù)。

加工好的鋼筋應(yīng)按規(guī)格、類別、使用部位進(jìn)行捆綁，放置于半成品區(qū)，在每一捆鋼筋上懸掛標(biāo)識牌，標(biāo)識牌中應(yīng)標(biāo)明制作日期、操作員、鋼筋規(guī)格、鋼筋數(shù)量、使用部位等，便于鋼筋的配送。

4 存在的問題

(1)鋼筋加工場離預(yù)制場較遠(yuǎn)，鋼筋運(yùn)輸成本增加;鋼筋加工場建設(shè)功能區(qū)域劃分不合理，造成鋼筋堆放混亂;部分施工單位對鋼筋數(shù)字化加工的認(rèn)知不足，認(rèn)為鋼筋加工設(shè)備是作為履約需要的，實(shí)際使用較少。

(2)因大部分鋼筋數(shù)控加工設(shè)備僅配數(shù)控立式鋼筋彎曲中心、數(shù)控鋼筋彎箍機(jī)，缺少數(shù)控剪切設(shè)備等，尚未形成流水線作業(yè)。

(3)操作工人的技術(shù)水平較低，在日常檢查中發(fā)現(xiàn)T梁馬蹄筋、齒板梳形鋼筋等加工程序較復(fù)雜時(shí)未使用數(shù)控設(shè)備進(jìn)行加工。

(4)部分施工單位質(zhì)檢體系不完善，質(zhì)檢員不到位，批量生產(chǎn)前數(shù)控參數(shù)未根據(jù)影響因素進(jìn)行調(diào)整，造成成批次鋼筋加工誤差較大。

(5)部分施工單位鋼筋計(jì)劃、采購、加工、運(yùn)輸?shù)裙芾砻摴?jié)。

［1］福建省高速公路施工標(biāo)準(zhǔn)化管理指南(工地建設(shè)).

［2］公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn)(土建工程)(JTG F80/1-2004)［S］.

U442

C

1008-3383(2012)02-0099-01

2012-01-12

肖益群(1973-)，路橋工程師，研究方向:主要從事高速公路建設(shè)管理。