鋼筋集中加工技術(shù)在房屋建筑工程中的應(yīng)用

朱嘉明

中交一公局集團有限公司北京建筑分公司 北京 100083

1 鋼筋集中加工模式的應(yīng)用優(yōu)勢

（1）專業(yè)性強，自動化水平高。引入先進的技術(shù)，適配精度高、穩(wěn)定可靠的專業(yè)設(shè)備，深度整合抽筋、下料、彎曲、搭接等各道工序，統(tǒng)一在專業(yè)化工廠內(nèi)完成，實現(xiàn)規(guī)范化生產(chǎn)。鋼筋加工的設(shè)備自動化運行水平高，包含數(shù)控鋼筋調(diào)直機、鋼筋網(wǎng)成形機、鋼筋籠成型機等，其按照預(yù)設(shè)的參數(shù)高效運行，快速完成鋼筋的加工作業(yè)，具有突出的半自動化及自動化特性。

（2）質(zhì)量可靠，經(jīng)濟高效。根據(jù)鋼筋集中加工要求，配套管理軟件以及用于生產(chǎn)的機械設(shè)備，在軟件的調(diào)控作用下，聯(lián)合各類設(shè)備參與鋼筋加工中，以較高的效率完成鋼筋的加工作業(yè)，并且產(chǎn)品在規(guī)格、尺寸、形態(tài)等方面均滿足要求。鋼筋集中加工模式具有突出的規(guī)范化特性，規(guī)避了傳統(tǒng)方式下人員配筋隨意化、作業(yè)缺乏規(guī)范化的問題，鋼筋原材料得到充分的利用，經(jīng)濟效益凸顯[1]。同時，鋼筋集中加工的方式還能夠降低質(zhì)量檢查難度，以便更為及時發(fā)現(xiàn)問題和處理問題。

（3）材料利用率高，安全條件好。依托鋼筋集中加工模式，裁剪產(chǎn)生的短鋼筋在尺寸方面具有統(tǒng)一性，可以根據(jù)其具體的型號分類，并做二次加工，得到滿足生產(chǎn)需求的材料。在該材料利用方式下，鋼筋的損耗率由傳統(tǒng)的6%±1%降低至2%±1%。在加工現(xiàn)場配備龍門吊，該裝置高效吊運鋼筋原材料以及加工后的產(chǎn)品，避免了人員轉(zhuǎn)運安全隱患多、效率低的問題。此外，鋼筋集中加工的模式可緩解鋼筋分散堆放的問題，對場地的范圍以及硬化水平的要求均較低。

2 鋼筋集中加工技術(shù)在房屋建筑工程中的應(yīng)用

以某商業(yè)中心項目為例，項目位于道路交叉口西南角，勘察結(jié)果顯示，現(xiàn)場可供使用的空間有限，基坑緊鄰用地紅線，如何突破作業(yè)空間的束縛至關(guān)重要。從該項目的施工環(huán)境來看，鋼筋加工的模式具有適用性，能夠高效生產(chǎn)滿足質(zhì)量要求的鋼筋，及時向施工現(xiàn)場供應(yīng)，有利于實現(xiàn)提質(zhì)增效的發(fā)展目標(biāo)。

2.1 場地布置

場地需要具有平整性與穩(wěn)定性，以滿足原材料進場堆放、鋼筋加工、成品堆放等要求。首先確定場地的面積，再根據(jù)工作流程對其做分區(qū)處理，配套相應(yīng)的吊運機械，形成完善的基礎(chǔ)施工條件。

（1）加工廠規(guī)劃在項目生活區(qū)西側(cè)，其尺寸為長115m、寬48m，為便于運輸車輛的通行，內(nèi)設(shè)寬度為4m的環(huán)形道路。

（2）按生產(chǎn)要求，將加工區(qū)劃分為2 個具體的區(qū)塊，即北側(cè)的棒材加工區(qū)和南側(cè)的線材加工區(qū)。在此基礎(chǔ)上，于南北端設(shè)選材堆放區(qū)，中間區(qū)域設(shè)成品區(qū)，用于堆放施工所需的材料以及經(jīng)過加工后形成的成品。

（3）吊裝機械方面，分別配套5t、10t 的行吊各1 臺。除此之外，存在其他臨建設(shè)施。

鋼筋集中加工廠平面布置見圖1。

圖1 鋼筋集中加工廠平面布置

2.2 機械選型思路

綜合考慮到鋼筋類型（包含三類，即直圓、盤圓、直肋）、鋼筋型號（例如，直徑8mm、10mm、12mm、16mm）等，合理配套機械設(shè)備，使其滿足各類鋼筋的加工需求，切實發(fā)揮出機械設(shè)備的生產(chǎn)力優(yōu)勢。除了機械設(shè)備外，組建高素質(zhì)的機械設(shè)備操作隊伍，正確使用機械設(shè)備；并組建管理小組，加強對機械設(shè)備的管理，及時做好檢查和維修工作，盡可能在源頭上處理機械設(shè)備的問題。

鋼筋加工場的年生產(chǎn)能力為實施雙班倒的工作模式，年生產(chǎn)量30000t，原材儲蓄量1200t，成品周轉(zhuǎn)存放量600t。從現(xiàn)場存儲能力和機械設(shè)備工作能力的角度來看，均滿足要求，生產(chǎn)品質(zhì)穩(wěn)定，產(chǎn)品數(shù)量可觀，能夠為房屋建筑的施工提供足量且優(yōu)質(zhì)的鋼筋材料。

3 鋼筋集中加工模式的管理措施

（1）項目管理。加強鋼筋翻樣和審核，按照規(guī)范檢驗進出場的材料，判斷其是否存在質(zhì)量問題。項目部積極參與至管理中，對進場鋼筋過磅，對于加工過程中產(chǎn)生的廢鋼筋，也需過磅登記，生成各項與鋼筋有關(guān)的信息。考慮到管理工作量較大的特點，可以采用BIM 技術(shù)，降低管理難度，減少管理工作量。審核人員和技術(shù)部門密切溝通，隨著生產(chǎn)進程的推進，及時掌握圖紙變更和更換信息，全方位審核翻樣結(jié)果，避免翻樣錯誤。

（2）鋼筋管理。安排專員收發(fā)料，加大對進出料單的核對力度，全方位檢查料單的各項信息，判斷其是否存在誤差。出入料過磅設(shè)臺賬，形成完整的記錄。鋼筋配送時均嚴(yán)格遵守流程，將交接手續(xù)落實到位，以免因中途某個環(huán)節(jié)存在異常使鋼筋的出廠數(shù)量產(chǎn)生偏差。

4 降低加工成本的措施

4.1 前期合理規(guī)劃，降低臨建投入

（1）按照現(xiàn)實狀況進行科學(xué)規(guī)劃和選址，合理規(guī)劃產(chǎn)業(yè)，避免莽撞投入，占地面積應(yīng)按照頂峰時期的產(chǎn)業(yè)進行明確，優(yōu)化車間標(biāo)準(zhǔn)，確保安全，減少占地面積。

（2）按照規(guī)劃位置應(yīng)用性能不同，物流通道、鋼件加工區(qū)、半成品區(qū)、原材料儲存區(qū)、垃圾收集區(qū)等功能區(qū)的地面分別用不同厚度的混凝土進行硬化，科學(xué)節(jié)省混凝土，降低臨建的成本。

（3）鋼筋加工廠的位置盡量臨近攪拌站或項目部駐扎地等，降低臨時電力的投資，共享部分交通道路，進而節(jié)約臨時設(shè)施的成本投資。

4.2 引進先進設(shè)備，提高加工效率

（1）二氧化碳氣體保護焊機：二氧化碳氣體保護焊機的焊接效率比傳統(tǒng)交流焊機高2～3 倍，成型效果好，且不需處理焊接雜項，是焊接技藝設(shè)備的首選。

（2）液壓組合沖剪機：傳統(tǒng)的加工方法需要2 臺簡單的設(shè)備配合加工，加工效率低，孔尺寸偏差大，液壓組合沖剪機加工效率高，孔尺寸精度較高。

（3）數(shù)控冷彎機：冷彎機可以在鋼筋廠加工各種隧道型鋼拱，方便快捷，相比傳統(tǒng)壓力機具有更高的工作效率和更高的折彎件精確度，從而加快型鋼拱的加工速度。

（4）數(shù)控抱箍折彎機：采取傳統(tǒng)手工折彎機操作，每一級需要配備2 人（操作工藝：鋼材落料→鋼筋折彎），而且加工標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，精度不高，偏差大；采取數(shù)控彎箍機施工，各班只需配備1 人（操作步驟：彎箍機切割且同時進行彎曲），加工標(biāo)準(zhǔn)一致，偏差小。

（5）數(shù)控小沖管機：采取傳統(tǒng)的純手工和搖臂鉆床加工操作，每班需要配置3 人，純手工結(jié)合氧乙炔下料采用手工繪圖（操作步驟：導(dǎo)管入位→手工繪線和標(biāo)注打孔孔位→人工下料），處理效果差，不規(guī)范，存在安全隱患。搖臂鉆床加工為使用人工配合機械鉆孔（操作步驟：手工繪線和標(biāo)注鉆孔孔位→導(dǎo)管入位→搖臂鉆打孔），加工效率低，安全隱患大；但是用數(shù)控小沖管機加工，每班只需要1人（操作步驟：導(dǎo)管到位→根據(jù)設(shè)定的程序進行等離子（火焰）切割），節(jié)省了煩瑣的手工畫線工序，加工效率比上述兩種方法提高了3～4 倍，人工輸入降低了67%，大大提高了加工進度，安全隱患小。

4.3 精簡人員減少工費投入

科學(xué)分配勞動工人，挑選技能熟練的鋼筋工、電焊工、機器操作工，通過專業(yè)培訓(xùn)學(xué)習(xí)合格后方可上崗，提升專業(yè)熟練水平，采取操作班組固定操作、操作流水線操作，機器操作工需專機專人，工作人員工資通過計件進行計算，多勞多得可提高工人的積極性。

4.4 合理選擇運輸車輛，減少運輸成本

按照全線操作通道彎曲、陡峭且多變的半成品鋼構(gòu)件特征，需采用不同的車輛進行運輸。盡可能地提升運輸效率，科學(xué)節(jié)省運輸投資。每個鋼材加工廠有5 輛運輸車輛，其中拖拉機平板車2 輛、汽車起重機2 輛、汽車平板車1 輛，科學(xué)調(diào)度，以滿足施工高峰期的使用要求。

（1）牽引車平板車主要用于道路平坦、坡度較小的施工現(xiàn)場，運輸鋼筋籠和橋梁鋼筋。雖然其使用受到一定限制，但投入成本較低。

（2）車載起重機主要用于道路彎曲陡峭的施工現(xiàn)場、橋梁施工現(xiàn)場和路基附屬施工現(xiàn)場。車載起重機的使用降低了現(xiàn)場租用汽車起重機的成本，運輸效率高。

（3）汽車平板車關(guān)鍵用在有吊車操作的工點和路基附屬地點，運輸效率高于拖拉機平板車。

4.5 合理控制損耗，降低材料成本

根據(jù)利用各結(jié)構(gòu)鋼材的狀況，購買非標(biāo)長度和國家標(biāo)準(zhǔn)長度的原材料進行綜合，科學(xué)明確落料長度，降低廢料的產(chǎn)生。同時，綜合考慮提高鋼筋廢料的利用率，合理使用材料頭，有效降低廢料的數(shù)量。在滿足設(shè)計要求的條件下，盡最大限度采取閃光對焊、直螺紋套筒等機械連接方法。

4.6 加強設(shè)備維修保養(yǎng)，提高設(shè)備利用率

定期維護設(shè)備可有效減少設(shè)備損壞率，防止設(shè)備故障導(dǎo)致生產(chǎn)減速，提高工作效率。認真維護設(shè)備，延長設(shè)備使用周期，可降低設(shè)備的大修概率。應(yīng)配備足夠的易損配件，以確保設(shè)備發(fā)生故障時能及時修復(fù)。

4.7 狠抓質(zhì)量管理，減少廢品率

（1）嚴(yán)格落實班組長質(zhì)量安全責(zé)任制。按照各鋼廠加工廠的生產(chǎn)任務(wù)，選派2 名班組長擔(dān)任鋼筋加工生產(chǎn)工作，選派的班組長通過培訓(xùn)考核及格后持證上崗。

（2）在鋼筋加工廠設(shè)立3 個檢查辦公室，即組長辦公室、技術(shù)員辦公室、質(zhì)量檢測員辦公室，辦公室是項目質(zhì)量控制的最前端“陣地”，功能是24h 服務(wù)生產(chǎn)技術(shù)和質(zhì)量檢測的第一線，全過程可標(biāo)識、可控制，檢驗時可隨叫隨到，強化過程中鋼構(gòu)件加工質(zhì)量的源頭把控。工廠交付的所有半成品，經(jīng)過自檢、復(fù)檢、專項檢查及格后，由監(jiān)理工程師進行驗收，合格后方可交付，隧道鋼拱在正式生產(chǎn)加工前應(yīng)進行拼裝。

（3）做好技術(shù)人員和質(zhì)量檢驗人員的技術(shù)指導(dǎo)任務(wù)，在鋼筋加工廠三級交底會上，由班組長和職工對交底內(nèi)容逐項進行說明。定時召開班組長及職工人員的視頻培訓(xùn)交底大會，促使工作人員更深入地了解每個工序的實際操作步驟。

4.8 強化安全管理

定時檢查鋼筋加工廠內(nèi)吊裝鋼絲繩和地上鋪設(shè)的電纜，若有損壞及早替換，保證工作人員的人身安全；定時檢驗輸送車輛的制動系統(tǒng)，注意進行維修和養(yǎng)護，保證車輛行駛安全。

增加安全保護用品的投資，如給電焊工人分發(fā)防塵口罩、手套、眼鏡，全體工作人員都需配置對應(yīng)的勞保用品，預(yù)防意外給人身安全帶來危害。此外，輸送車輛安排專業(yè)隨車人員跟車，并指揮車輛運行和當(dāng)場物料的裝卸事項，減少由于車輛輸送中引發(fā)的安全事故。

5 鋼筋集中加工模式的實際應(yīng)用效果

5.1 提高鋼筋加工質(zhì)量

鋼筋集中加工模式引入的理念、方法以及硬件設(shè)施更先進，可解決傳統(tǒng)鋼筋加工模式下員工工作量大、鋼筋加工質(zhì)量差、效率低等問題，從原材料的角度保證了房屋建筑工程的施工質(zhì)量。鋼筋加工成品的質(zhì)量檢查合格率達到100%，長度誤差得到有效的控制（在- 5～5mm 以內(nèi)），直螺紋絲頭合格率達到100%。因此，從質(zhì)量的角度來看，鋼筋集中加工模式可行。

5.2 經(jīng)濟效益優(yōu)勢突出

在本項目中，預(yù)算鋼筋用量為35000t，實施的是鋼筋集中加工的模式。相比于傳統(tǒng)加工模式（施工現(xiàn)場加工）的鋼材盈余率，有明顯的提升（從8%增加至12%），鋼材用量隨之減少。經(jīng)計算，預(yù)計節(jié)約成本約375 萬元。

項目預(yù)算鋼筋消耗量為4983.04t， 實際為4521.357t，可以發(fā)現(xiàn)，集中加工模式下的鋼筋消耗量減少461.683t，節(jié)約率達到9.83%。集中加工模式下，加工損耗率為0.824%，得到有效的控制（僅為現(xiàn)場加工模式的13%左右）。除此之外，鋼筋集中加工回庫鋼筋凈增值達到15萬元，加之消耗量凈增值161.7 萬元，節(jié)省的成本共計176.7 萬元，具有較高的經(jīng)濟效益。

6 結(jié)語

鋼筋集中加工模式在理念、生產(chǎn)技術(shù)、管理方法等方面均比傳統(tǒng)的現(xiàn)場加工更先進，鋼筋的加工質(zhì)量、效率、效益更高，綜合應(yīng)用效果較好，可應(yīng)用于房屋建筑工程中。在不同的房屋建筑工程項目中，工程人員應(yīng)根據(jù)項目的具體情況合理應(yīng)用鋼筋集中加工技術(shù)，提高鋼筋加工質(zhì)量，促進工程項目向高質(zhì)量發(fā)展。