高強(qiáng)混凝土方樁自動(dòng)滾焊成型工藝的改進(jìn)

高強(qiáng)混凝土方樁自動(dòng)滾焊成型工藝的改進(jìn)

0預(yù)制高強(qiáng)混凝土方樁根據(jù)“2013年山東省建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)編制計(jì)劃”的安排，由中國農(nóng)業(yè)大學(xué)（華東）負(fù)責(zé)制定的“高強(qiáng)度預(yù)制混凝土砌塊”（圖號(hào)：l13sg329，統(tǒng)一編號(hào)：dbjt14-3）的圖紙和文件，以及2013年3月15日山東省住房和城鎮(zhèn)建設(shè)廳批準(zhǔn)的山東省標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目計(jì)劃。預(yù)制高強(qiáng)混凝土方樁是在傳統(tǒng)預(yù)制鋼筋混凝土方樁的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種新型預(yù)制樁,具有對(duì)地質(zhì)條件適應(yīng)性強(qiáng)、抗腐蝕能力強(qiáng)、質(zhì)量可靠、性價(jià)比高、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。傳統(tǒng)的預(yù)制鋼筋混凝土方樁鋼筋骨架一般是通過手工綁扎而成,費(fèi)時(shí)、費(fèi)力,人工操作的不穩(wěn)定性導(dǎo)致鋼筋骨架的尺寸精度控制難以保證,質(zhì)量波動(dòng)較大,而且較浪費(fèi)箍筋,在后面的運(yùn)輸及施工過程中的破損率也較高。目前,預(yù)應(yīng)力空心管樁、預(yù)應(yīng)力空心方樁主筋均采用預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼棒,鋼筋骨架都已經(jīng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)滾焊成型,且已經(jīng)有較成熟的生產(chǎn)工藝。然而在國內(nèi)預(yù)制鋼筋混凝土方樁鋼筋骨架極少采用自動(dòng)滾焊成型,其生產(chǎn)工藝幾乎是一片空白,有必要對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中預(yù)制鋼筋混凝土樁樁身以及其制作方法進(jìn)行改進(jìn)?；诖?本文對(duì)預(yù)制高強(qiáng)混凝土方樁鋼筋骨架生產(chǎn)工藝進(jìn)行研究探討。1鋼筋骨架對(duì)焊經(jīng)實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)分析和研究,預(yù)制高強(qiáng)混凝土方樁鋼筋骨架與采用預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼棒的鋼筋骨架生產(chǎn)工藝存在以下不同:(1)主筋HRB400在運(yùn)輸存放過程中,會(huì)造成一定不能恢復(fù)的彎曲變形和生銹等現(xiàn)象,因此主筋需要調(diào)直、除銹。(2)目前市面上的HRB400螺紋鋼一般是9m或12m定長,而高強(qiáng)方樁的單節(jié)樁長度在6~15m,因此鋼筋需要經(jīng)過對(duì)焊、下料的工序。鋼筋在對(duì)焊的接頭處容易形成毛刺、突起,影響自動(dòng)滾焊,需要打磨焊接接頭。(3)相比同樣長度的預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼棒,HRB400螺紋鋼較重,鋼筋骨架滾焊機(jī)自動(dòng)滾焊時(shí)牽引鋼筋比較困難,需要合適的鋼筋輸送、支撐裝置。(4)預(yù)制高強(qiáng)混凝土方樁樁尖與鋼筋骨架一體化設(shè)計(jì),樁尖處主筋只能在鋼筋骨架滾焊結(jié)束后才能彎折成型,需要合適的樁尖彎折裝置與操作方法。研制的預(yù)制高強(qiáng)度混凝土方樁鋼筋骨架主筋采用HRB400螺紋鋼,在使用時(shí)一般需要將螺紋鋼焊接使用;在鋼筋骨架的滾焊生產(chǎn)線中,大致需要經(jīng)過對(duì)焊、打磨、下料、滾焊成型等流程;對(duì)焊機(jī)完成對(duì)焊操作后,螺紋鋼的焊接頭處會(huì)產(chǎn)生許多毛刺,導(dǎo)致焊接頭處的鋼筋直徑變大、凹凸不平,影響正常滾焊操作。因此在滾焊操作之前對(duì)螺紋鋼進(jìn)行打磨,目前國內(nèi)外并沒有適用于此生產(chǎn)線的打磨機(jī)械。根據(jù)預(yù)制方樁鋼筋骨架的特點(diǎn),提出一種預(yù)制高強(qiáng)混凝土方樁鋼筋骨架生產(chǎn)工藝,其鋼筋骨架可采用機(jī)械滾焊成型,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)。2預(yù)應(yīng)力樁鋼筋籠樁彎折機(jī)預(yù)制高強(qiáng)混凝土方樁鋼筋骨架在自動(dòng)滾焊成型上目前沒有成熟的生產(chǎn)工藝可參考,由中國石油大學(xué)(華東)、青島昊河水泥制品有限責(zé)任公司、青島興河建材有限公司組織聯(lián)合研發(fā),根據(jù)預(yù)制高強(qiáng)混凝土方樁鋼筋骨架的特點(diǎn)以及生產(chǎn)過程中遇到的實(shí)際問題進(jìn)行研究,提出一種預(yù)制高強(qiáng)混凝土方樁鋼筋骨架生產(chǎn)工藝,其生產(chǎn)工藝流程如圖1所示。(1)鋼筋拉直除銹。主筋HRB400的螺紋鋼拉直除銹通過鋼筋拉伸機(jī)實(shí)現(xiàn)。鋼筋拉伸機(jī)通過液壓油泵夾緊和拉伸鋼筋,在拉直鋼筋的同時(shí)除去鋼筋表面的斑銹。鋼筋的拉伸通過應(yīng)力、應(yīng)變雙項(xiàng)控制,以應(yīng)變控制為主,確保鋼筋的拉伸在國家相關(guān)規(guī)范要求范圍內(nèi)。調(diào)直好的鋼筋進(jìn)入對(duì)焊工序。(2)對(duì)焊與下料?；诼菁y鋼需要焊接使用,主筋連接采用閃光對(duì)焊,對(duì)焊質(zhì)量應(yīng)符合《預(yù)制高強(qiáng)混凝土方樁(L13SG329)》的有關(guān)要求。為提高對(duì)焊質(zhì)量和實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)線,宜采用自動(dòng)閃光對(duì)焊機(jī)。對(duì)焊結(jié)束,根據(jù)高強(qiáng)方樁長度下料,然后通過滑輪輸送線輸送至打磨工序。(3)打磨焊頭。為避免和減少螺紋鋼的焊接頭處的毛刺,需要在滾焊操作之前對(duì)螺紋鋼進(jìn)行打磨,目前國內(nèi)外并沒有適用于此生產(chǎn)線的打磨機(jī)械。主筋焊接處焊接過程中形成的毛刺、突起,用鋼筋焊頭打磨機(jī)磨平。從滑輪輸送線輸送過來的主筋,穿過打磨機(jī)中間的鋼筋穿管,焊頭到達(dá)打磨機(jī)砂輪處,打磨機(jī)夾緊主筋,進(jìn)行打磨。打磨時(shí)應(yīng)注意既要磨掉毛刺,又不能磨過而影響主筋的強(qiáng)度。打磨好的主筋通過滑輪輸送線繼續(xù)輸送至下一工序。(4)分料?；嗇斔途€輸送過來打磨好的主筋,通過方樁鋼筋骨架滾焊機(jī)鋼筋搬運(yùn)裝置,布置到鋼筋骨架滾焊機(jī)前輸送裝置上。鋼筋搬運(yùn)裝置主要起到兩方面的作用:一是通過機(jī)械手抓取打磨好的主筋,通過鏈條傳動(dòng)運(yùn)至主筋暫存架上;二是將鋼筋從暫存架上推送至鋼筋骨架滾焊機(jī)前輸送裝置的指定位置,準(zhǔn)備自動(dòng)滾焊。(5)自動(dòng)滾焊。主筋為HRB400的螺紋鋼,對(duì)于大型號(hào)較長的方樁,其鋼筋骨架較重,方樁鋼筋骨架滾焊機(jī)牽引時(shí)較困難,因此設(shè)置鋼筋骨架滾焊機(jī)前輸送裝置協(xié)助輸送。滾焊時(shí),根據(jù)方樁圖集設(shè)計(jì)要求,設(shè)置好方樁鋼筋骨架滾焊機(jī)參數(shù),自動(dòng)滾焊成型。(6)樁端、樁尖后續(xù)處理。傳統(tǒng)的鋼筋骨架可以在綁扎之前將其樁尖彎折好,然后再進(jìn)行綁扎箍筋,而現(xiàn)有的預(yù)制高強(qiáng)混凝土方樁的鋼筋骨架是自動(dòng)滾焊形成的,其樁尖部位只能在箍筋滾焊完成后才能進(jìn)行彎折,若采用手工彎折,不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力,而且彎折尺寸和彎折角度均難以控制,還容易損壞已經(jīng)滾焊好的鋼筋骨架。此外,現(xiàn)有的鋼筋骨架都是采用人力搬運(yùn)需彎折的鋼筋骨架至相應(yīng)的彎折設(shè)備前進(jìn)行樁尖的彎折和彎折后的撤回,這樣不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力,增加了勞動(dòng)強(qiáng)度,而且也增加了勞動(dòng)成本。由此可見,現(xiàn)有技術(shù)有待于進(jìn)一步的改進(jìn)和提高。在此基礎(chǔ)上發(fā)明了一種預(yù)制樁鋼筋籠樁尖彎折機(jī)。將排焊好的樁端網(wǎng)片固定好,使用方樁鋼筋骨架樁尖彎折機(jī)壓好樁尖,焊接好鋼靴。整個(gè)鋼筋骨架生產(chǎn)完畢,可進(jìn)入高強(qiáng)方樁生產(chǎn)的混凝土澆筑工序。3鋼筋骨架生產(chǎn)方樁鋼筋骨架生產(chǎn)線從實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)出發(fā)研制而成,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn),技術(shù)先進(jìn),操作簡(jiǎn)單。一條生產(chǎn)線一天可滾焊50個(gè)鋼筋骨架,如果方樁按邊長500mm,長度15m計(jì)算,一條方樁鋼筋骨架生產(chǎn)線生產(chǎn)鋼筋骨架的可供生產(chǎn)方樁187.5m3,方樁日產(chǎn)值在20萬元左右,相比傳統(tǒng)預(yù)制樁鋼筋骨架的人工綁扎而言,生產(chǎn)效率大大提高,經(jīng)濟(jì)效益十分可觀。4工業(yè)化生產(chǎn)質(zhì)量(1)鋼筋骨架采用機(jī)械滾焊成型,節(jié)省箍筋用量,工藝操作方便,自動(dòng)化生產(chǎn)程度高,質(zhì)量可靠。達(dá)到節(jié)材、節(jié)能、降低生產(chǎn)成本的目的。(2)成樁質(zhì)量可靠。采用工業(yè)化生產(chǎn),整個(gè)生產(chǎn)線自動(dòng)化程度高,有成熟的生產(chǎn)工藝和完善的質(zhì)量管理體系做保證,在生產(chǎn)過程中施行有效地質(zhì)量控制。(3