8、鋼筋自動彎曲加工施工工藝工法

1、鋼筋自動彎曲加工施工工藝工法（QB/ZTYJGYGFQL0110-2014）物貿(mào)公司 李 玉 曹小盈 李玉龍1 前言隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展和精細化管理的不斷深入,傳統(tǒng)簡易的鋼筋加工方式以及諸多不利因素受到相當(dāng)大的制約，數(shù)控加工技術(shù)較之傳統(tǒng)的加工技術(shù)的優(yōu)勢也較突出。目前國內(nèi)鐵路建設(shè)的鋼筋加工工藝方法還較為落后，設(shè)備和手段普遍陳舊，傳統(tǒng)方法主要以人工手動為主，生產(chǎn)效率低下，耗時、制件質(zhì)量差,且勞動強度大,成本偏高，在一定程度上制約了工程質(zhì)量，同時鋼筋加工已成為了制約現(xiàn)代化施工進度的一個瓶頸。數(shù)控鋼筋加工設(shè)備采用人機親和度較高智能數(shù)控系統(tǒng)，對所需的鋼筋按預(yù)先設(shè)定好的程序進行加工.充分保證了鋼筋的定尺

2、、調(diào)直、切斷、彎箍精度，具備了一次彎制合格率較高的特點；數(shù)控鋼筋加工工藝精度高，能源消耗都將大幅度降低，相應(yīng)設(shè)備流程布局合理，真正具備了、省時、省力、省料、省地。大大提高了生產(chǎn)效率，作業(yè)人員的勞動強度大為減輕，大大增加了經(jīng)濟和社會效益，完善和提高了鋼筋標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)水平，有推廣應(yīng)用價值.1.1 工藝工法概況 數(shù)控鋼筋彎曲機是專為高層建筑、高速公路、高速鐵路、大型橋梁等工程混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)主骨架鋼筋的彎曲加工高性能產(chǎn)品,特別對批量生產(chǎn)的鋼筋加工更為有利,最大能加工直徑32mm的高強度螺紋鋼,有兩個機頭在特定的軌道上可以自由移動彎曲，具備在一個工作單元內(nèi)同時進行雙向彎曲的加工能力。在設(shè)計上力求提高人機親和

3、度，能滿足各個層次的人群操作使用，同時加工精度高、效率高滿足工程工期要求， 每個工作班相比普通彎曲機可替代10名操作工的加工量，可給項目帶來實實在在的效益，目前，已在我國高速鐵路、公路及大型鋼筋加工廠投入使用。1.2 工藝原理數(shù)控自動鋼筋彎曲機由數(shù)控棒材剪切生產(chǎn)線和雙向移動斜面式棒材彎曲中心兩部分組成，數(shù)控棒材剪切生產(chǎn)線又由設(shè)備結(jié)構(gòu)和氣路系統(tǒng)組成,設(shè)備結(jié)構(gòu)由放料架、送料架、剪切主機、出料架和移動儲料架組成，氣路系統(tǒng)中放料、剪切主機上頂托輥及壓緊裝置、出料架上下移動、擋板定位、擋板翻料等動作均采用壓縮空氣為動力源，各部分工作壓力可以單獨控制,操作人員通過觸摸屏對所需加工的鋼筋長度進行編輯，編輯完

4、成并將指令下發(fā)，系統(tǒng)就會按照指定尺寸通過脈沖方式控制電機的行走和上下彎曲，自動完成鋼筋加工.2 工藝工法特點 2.1 可加工鋼筋種類多，直徑從6mm到32mm不等，應(yīng)用范圍廣。2。2 精度高鋼筋剪切線加工長度公差控制在±2mm內(nèi),同時彎曲角度誤差最大控制在±1°，這種加工精度大大超過了手工操作,鋼筋直徑越小加工精度越高.2。3 施工工藝簡單，便于操作,節(jié)省人工。鋼筋自動加工設(shè)備具有產(chǎn)量大、節(jié)約材料、消耗低的特點。2。4 施工效率高、縮短作業(yè)循環(huán)時間.進給部分采用伺服電機控制,能在一分鐘之內(nèi)更換不同直徑的鋼筋，很大程度上減少了更換鋼筋所消耗的時間。3 適用范圍本工藝

5、工法適用于各種大批量鋼筋加工作業(yè)。4 主要引用標(biāo)準(zhǔn) 客運專線預(yù)應(yīng)力混凝土預(yù)制梁暫行技術(shù)條件(鐵科技2004120號）鐵路砼與砌體工程施工質(zhì)量驗收標(biāo)準(zhǔn)（TB10424-2010）高速鐵路橋涵工程施工質(zhì)量驗收標(biāo)準(zhǔn)（TB107522010）鋼筋混凝土用鋼 第二部分：熱軋帶肋鋼筋（GB 1499.22007）鐵路混凝土工程施工技術(shù)指南（鐵建設(shè)2010241號）5 施工方法5。1 工藝流程：原材料進場檢驗鋼筋下料彎制成型5。2 鋼筋加工：采用數(shù)控鋼筋剪切生產(chǎn)設(shè)備進行鋼筋下料，采用雙向移動斜面式鋼筋彎曲中心設(shè)備進行鋼筋彎制.6 工藝流程及操作要點6。1 施工工藝流程工藝流程見圖移動儲料架出料架電氣控制柜操

6、作屏剪切主機(空氣壓縮機)送料架放料架移動式鋼筋自動彎曲機（左）直條鋼筋上料鋼筋輸送對齊機構(gòu)鋼筋托起移送機構(gòu)鋼筋自動夾緊機構(gòu)移動式鋼筋自動彎曲機（右）成品鋼筋自動收集信息輸入1。圖1 鋼筋剪切、彎曲加工工藝流程圖6.2 操作要點 6。2。1 施工準(zhǔn)備1 鋼筋工程的相關(guān)圖紙及技術(shù)交底是否到位。2 認真審核圖紙和技術(shù)交底，仔細研究所需綁扎的結(jié)構(gòu)、構(gòu)件,熟悉結(jié)構(gòu)、構(gòu)件中所需鋼筋的型號、種類、材質(zhì)和數(shù)量。3 根據(jù)圖紙和技術(shù)交底書要求所需鋼筋的型號、數(shù)量、種類，并向物機部提出用料計劃.4 檢查進場鋼筋是否具有出廠合格證、進場檢驗合格證，在得到物資部門確認后方可投入使用.5 檢查加工鋼筋所需的各種機械設(shè)備

7、是否齊全、到位、能否正常運轉(zhuǎn).鋼筋存放及加工環(huán)境是否滿足要求。6.2。2 鋼筋加工數(shù)據(jù)信息輸入1 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的檢查，確認系統(tǒng)工作一切正常。2 數(shù)據(jù)信息的輸入，根據(jù)彎制鋼筋規(guī)格型號，輸入直線段長度和彎折角度等相關(guān)數(shù)據(jù)，設(shè)備自動選取鋼筋彎心半徑。3 數(shù)據(jù)信息確認,開啟設(shè)備按鈕，開始鋼筋加工。6。2。3 鋼筋加工工藝操作1 數(shù)控鋼筋剪切（1）放料架：將整捆鋼筋放在放料架上，將鋼筋破捆，在人工的控制下將適當(dāng)數(shù)量（剪切能力允許）的鋼筋擺放在滑道上，使滑道正向轉(zhuǎn)動，把鋼筋送到掛鉤處由電控開關(guān)控制氣缸收縮狀態(tài)，隨著掛鉤的下移鋼筋落入送料架；(2)送料架:由鋼結(jié)構(gòu)支架，傳送輥輪、鏈條、電機等組成，該機構(gòu)由旋轉(zhuǎn)

8、膠輥帶動鋼筋送入剪切主機；（3）剪切主機：由鋼結(jié)構(gòu)箱體電機動力傳動機構(gòu)組成,將送入的鋼筋進行穩(wěn)固的剪切；（4)出料架：該系統(tǒng)有鋼筋定尺翻料擋板，將半成品鋼筋翻至鋼筋彎曲機上；（5)移動儲料架:對稱分布，兩邊各擺放10個移動儲料架,有效長度11750mm,具有三級收集倉,不同規(guī)格的成品鋼筋可以存放在不同的收集倉.2 雙向移動斜面式鋼筋彎曲中心（1)鋼筋輸送對齊機構(gòu)：該機構(gòu)主要將切好的半成品鋼筋進行輸送對齊；（2)鋼筋托起移送機構(gòu)：該機構(gòu)主要將半成品鋼筋對齊后托起送往鋼筋彎曲平臺;（3)移動式鋼筋自動彎曲機:主要將送來鋼筋進行左右兩側(cè)分別進行全自動彎制，具有彎制精度高的特點;(4）成品料收集區(qū)：主

9、要將彎制成型的鋼筋存入成品鋼筋收集區(qū)，彎制流程完成.7 勞動力組織 完成鋼筋下料到彎制成型所需人數(shù)為4人,具體見表1勞動力配備表表1 勞動力配備表操作人員人數(shù)操作司機1鋼筋送料人員1鋼筋彎制28 主要機具設(shè)備 8。1 完成鋼筋下料到彎制成型所需設(shè)備見表2主要機具設(shè)備表;8。2 數(shù)控鋼筋剪切生產(chǎn)線技術(shù)參數(shù)見表3；8。3 雙向移動斜面式鋼筋彎曲中心技術(shù)參數(shù)見表4。表2 施工主要機械設(shè)備表序號名 稱規(guī)格型號數(shù) 量狀態(tài)備 注1數(shù)控棒材剪切生產(chǎn)線XQ1201套良好2雙向移動斜面式棒材彎曲中心G2W501套良好 表3 數(shù)控鋼筋剪切生產(chǎn)線技術(shù)參數(shù)型 號XQ120附注每分鐘剪切次數(shù)min20刀片有效寬度mm2

10、00鋼筋傳送速度(m/min)50剪切鋼筋長度(mm）75012000長度誤差mm±5最小手動剪切尺寸mm750最小自動剪切尺寸mm1200剪切鋼筋直徑10mm38mm剪切線總功率KW14KW（包括空壓機）鋼筋收集倉10個（兩側(cè)均布）平均耗電量8KW/h總耗氣量1.0m3/min工作環(huán)境溫度（）040工作環(huán)境濕度（）3085設(shè)備占地面積（長×寬×高）m26×3.2×1。5表4 雙向移動斜面式鋼筋彎曲中心技術(shù)參數(shù)設(shè)備尺寸（LXWXH）12500×2200×1020（mm)彎曲速度9r。p。m彎曲機移動速度0。51m/s電源38

11、0v 50Hz總功率24KW總重量6000Kg氣源工作壓力0.6Mpa最大彎曲角度上彎曲0180°最小曲邊尺寸12 1100mm下彎曲0120°彎曲邊最短長度80mm最大曲邊尺寸10m最小彎曲鋼筋長度1250mm雙向彎曲(上下、彎曲）1032mm單向彎曲3650mm彎曲鋼筋直徑10121416182022252832364050彎曲鋼筋根數(shù)(根）87655443322119 質(zhì)量控制9。1 易出現(xiàn)的質(zhì)量問題 (1)設(shè)備輸入信息錯誤，導(dǎo)致加工錯誤。(2）設(shè)備系統(tǒng)故障，導(dǎo)致加工誤差。(3）設(shè)備故障出現(xiàn)下料擋板錯位出現(xiàn)，導(dǎo)致下料不標(biāo)準(zhǔn).(4）設(shè)備故障出現(xiàn)鋼筋夾緊器不緊現(xiàn)象,導(dǎo)致鋼

12、筋彎制錯位現(xiàn)象.9.2 保證措施(1）作業(yè)人員必須經(jīng)過崗前培訓(xùn)，熟練掌握設(shè)備操作規(guī)程。（2）數(shù)據(jù)輸入形成復(fù)核制度,每次信息輸入，必須要人進行復(fù)核。（3)有專人對設(shè)備系統(tǒng)進行維護工作。（4）加強日常設(shè)備保養(yǎng)與維護工作，嚴(yán)格按照操作規(guī)程進行操作。（5）設(shè)備不能帶病作業(yè)，發(fā)現(xiàn)問題，要及時會同設(shè)備管理及維修人員進行修理。 （6）設(shè)備指定專人操作，未經(jīng)培訓(xùn)合格者,嚴(yán)禁操作設(shè)備。10 安全措施101 主要安全風(fēng)險分析(1) 人員未嚴(yán)格按照操作規(guī)程作業(yè)出現(xiàn)的夾傷；(2） 設(shè)備故障出現(xiàn)鋼筋彎制回彈傷人；（3） 設(shè)備保養(yǎng)不到出現(xiàn)帶病作業(yè),出現(xiàn)意外傷害；(4) 觸電、夾傷、燙傷、擊打、機械傷害等；102 保證措施

13、（1) 設(shè)備操作人員必須經(jīng)過嚴(yán)格的崗前培訓(xùn)；（2） 設(shè)備運行時作業(yè)人員不得進入警戒區(qū)域內(nèi)；（3) 出現(xiàn)緊急情況按急停按鈕從電源斷開；（4) 設(shè)備進行維護、更換零件、維修、清潔、潤滑、調(diào)整等都必須切斷主電源；（5) 啟動設(shè)備前，確認已按電器圖連接零線和接地線；(5) 嚴(yán)格按照操作規(guī)程和使用操作手冊要求進行作業(yè);(7） 確認在機器運轉(zhuǎn)或維修時，機器附近沒有無關(guān)人員；（8) 在各生產(chǎn)階段，戴好防護手套，特別是在處理鋼絲或進行機器維護過程中,處理油性物質(zhì)或稀釋劑時,使用專用手套，仔細清潔和干燥所有不允許潤滑的工作表面，特別是鋼筋通道；(9) 穿上鋼制防趾安全鞋；防止被砸傷；（10) 如果因故需使用壓縮

14、空氣,佩帶專用護目鏡，絕對不能將噴射器對準(zhǔn)人臉部；(11) 不能妨礙或者纂改機器上安裝的安全微型開關(guān),但要經(jīng)常檢查其是否可靠;（12） 作業(yè)區(qū)域內(nèi)應(yīng)設(shè)置足夠的照明設(shè)備，確保沒有陰影區(qū)域和生產(chǎn)頻閃效果；(13） 不準(zhǔn)穿戴寬松衣服或物品,這樣會產(chǎn)生被卷進機械內(nèi)的危險；（14） 設(shè)備在作業(yè)時應(yīng)設(shè)置安全警戒線，無關(guān)人員不得靠近，絕對不能攀登機器，即使是大開開關(guān)或電源；(15) 要確保導(dǎo)軌上無任何雜物,絕對不可以站在導(dǎo)軌上或依靠在移動彎曲機上；(16） 由于設(shè)備帶電，機器上不能噴水或其他液體，出現(xiàn)火災(zāi)時也不可噴水;（17) 工作環(huán)境內(nèi)應(yīng)配有專用滅火器并且應(yīng)符合當(dāng)?shù)胤ㄒ?guī)規(guī)定。11 環(huán)保措施(1） 設(shè)備指定

15、專人保養(yǎng),操作完成及時清理設(shè)備表面鐵銹等灰塵；（2） 每班作業(yè)完成后,廢料及時收集，集中處理；(3) 采用灑水降塵,保持現(xiàn)場及周邊衛(wèi)生干凈清潔。12 應(yīng)用實例12。1 工程簡介新建鄭徐客運專線中鐵一局ZXZQ6標(biāo)段虞城（東）梁場，各占地180余畝。兩個梁場承擔(dān)虞城特大橋共計1634孔箱梁預(yù)制任務(wù)，其中32m箱梁1523孔，24m箱梁111孔,單套設(shè)備鋼筋加工總量約為51000噸.12。2 與傳統(tǒng)施工情況效益對比（1） 設(shè)備投入引用單套數(shù)控剪切及加工設(shè)備78萬元，傳統(tǒng)鋼筋剪切彎曲加工設(shè)備一般需剪切機2臺，彎曲機9臺,需約9。3萬元投入,從設(shè)備投入來看數(shù)控剪切線、彎曲設(shè)備投入較大。（2） 人員投入

16、數(shù)控剪切、彎曲設(shè)備包括鋼筋下料、彎制，一個作業(yè)班組需4個人工進行操作,工作人員在安全區(qū)域操作控制，作業(yè)人員的勞動數(shù)量及勞動強度較少,一臺設(shè)備的加工效率相當(dāng)于傳統(tǒng)施工工效的3到5倍，同時數(shù)控鋼筋彎曲設(shè)備產(chǎn)品合格率高。普通的鋼筋下料、彎制和調(diào)直一個作業(yè)班組一般至少需要6人且產(chǎn)量遠低于數(shù)控設(shè)備.鋼筋加工投 入每噸節(jié)約成本28元，單套設(shè)備累計節(jié)約成本約142萬元.具體見表5經(jīng)濟分析對比表。數(shù)控自動鋼筋彎曲機，不但降低了成本，提高了效率，同時彎制成品鋼筋標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，取得了明顯的經(jīng)濟效益及社會效益，在今后批量鋼筋加工中值得廣泛推廣運用。表5 經(jīng)濟分析對比表分類數(shù)控自動彎曲機加工普通彎曲機加工名稱生產(chǎn)量10噸

17、/天10噸/天人員4人6人人工工資150元/人/天150元/人/天人均產(chǎn)量2.5噸/人/天1。7噸/人/天人工費60元/噸88元/噸（3） 施工工效數(shù)控剪切線、彎曲中心施工時，鋼筋上料和成型卸料為自動型，大大簡化了操作人員的工作.數(shù)控剪切線、彎曲中心加工速度快,且避免了人工操作中定位誤差，產(chǎn)品合格率較高；普通鋼筋加工設(shè)備速度慢，由于個人操作習(xí)慣和標(biāo)識誤差，加工出來的半成品存在多方面誤差，合格率較低，原材耗費較大。鋼筋加工多是手動操作，其主要缺點是彎曲角度不易掌握,轉(zhuǎn)動圓盤的停車位置很難控制。因此既延長了作業(yè)時間，又保證不了加工質(zhì)量。為了提高效率，減輕工人勞動強度，確保加工質(zhì)量,數(shù)控自動鋼筋彎曲

18、機就替代了手動彎曲機的不足,數(shù)控鋼筋彎曲機是由工業(yè)計算機精確控制彎曲以替代人工彎曲的機械數(shù)控自動鋼筋彎曲機，數(shù)控鋼筋彎曲機不但有適用性很強,操作方便，強度低等的優(yōu)點外設(shè)備自身故障率低，耗能低不損肋，效率高。（4）操作安全性、轉(zhuǎn)場簡易度、維修難易程度數(shù)控剪切線、彎曲中心安全性高,設(shè)備轉(zhuǎn)場肢解、組裝簡單，維修簡單，維修頻率低。傳統(tǒng)加工設(shè)備工作時安全性低，設(shè)備維修簡單但維修頻率高,使用壽命短，轉(zhuǎn)場時基本為報廢狀態(tài)。（5）文明施工數(shù)控剪切線、彎曲中心原材存放、加工較為集中,占地面積小,標(biāo)準(zhǔn)化施工程度高。傳統(tǒng)鋼筋加工設(shè)備距離鋼筋存放地較遠、較分散。占地面積大，且布局需按鋼筋型號進行布置，布置局限性大，場地較為凌亂。不利于場地文明施工建設(shè)。12.3 工程結(jié)果評價批量鋼筋加工彎