姜海西

（上海滬申高速公路建設(shè)發(fā)展有限公司，上海市 201108）

0 前言

改革開(kāi)放后我國(guó)的公路工程建設(shè)取得了較大的成績(jī)，公路的覆蓋面基本已經(jīng)擴(kuò)大到了我國(guó)的各個(gè)角落，但是我國(guó)公路工程行業(yè)仍處于勞動(dòng)密集型模式，且施工人員多為專(zhuān)業(yè)水平相對(duì)較低的農(nóng)民工，機(jī)械化、自動(dòng)化、標(biāo)準(zhǔn)化的水平同發(fā)達(dá)國(guó)家相比落后較多。因此為貫徹落實(shí)交通運(yùn)輸部《關(guān)于開(kāi)展高速公路施工標(biāo)準(zhǔn)化活動(dòng)的通知》的有關(guān)要求，S6公路工程努力創(chuàng)建標(biāo)準(zhǔn)化工地，并針對(duì)公路橋梁的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，提出、研究并大力推行“三集中”施工工藝。

“三集中”施工即鋼筋加工集中、混凝土拌合集中、構(gòu)件預(yù)制集中。鋼筋加工集中即設(shè)置專(zhuān)門(mén)的鋼筋加工車(chē)間，鋼筋統(tǒng)一集中加工，并大量采用自動(dòng)化的機(jī)械設(shè)備；混凝土拌合集中即要求所有混凝土采用商品混凝土或自建工廠(chǎng)化攪拌站；構(gòu)件預(yù)制集中即將小箱梁及小型預(yù)制構(gòu)件放在具有一定規(guī)模的專(zhuān)業(yè)工廠(chǎng)內(nèi)集中預(yù)制。

1 S6公路工程簡(jiǎn)介

S6公路是上海市高速公路網(wǎng)三聯(lián)中的一聯(lián)，東起S20公路北段西端，向西跨越S5公路，西止G15公路，全長(zhǎng)約11.77 km。主線(xiàn)道路以高架橋梁形式為主（高架橋總長(zhǎng)約9.6 km），沿線(xiàn)設(shè)置外環(huán)高速、沈海高速兩座樞紐立交以及瀏翔公路、永盛路兩座菱形立交，新建主線(xiàn)收費(fèi)廣場(chǎng)一處。工程范圍見(jiàn)圖1。

2 鋼筋加工集中

2.1 鋼筋加工車(chē)間操作流程

鋼筋加工集中具體的操作流程及措施見(jiàn)圖2。

圖1 S6工程范圍

圖2 鋼筋加工集中操作流程及措施圖

2.2 標(biāo)準(zhǔn)化的鋼筋加工車(chē)間

為改變目前施工現(xiàn)場(chǎng)設(shè)多處鋼筋加工棚的現(xiàn)狀，將鋼筋加工由分散到集中，建造一個(gè)具有一定規(guī)模的標(biāo)準(zhǔn)化鋼筋加工車(chē)間，見(jiàn)圖3。

2.3 鋼筋數(shù)控加工設(shè)備

商品混凝土配送和專(zhuān)業(yè)模板技術(shù)發(fā)展很快，而鋼筋加工發(fā)展較慢，已經(jīng)成為制約施工現(xiàn)代化程度提高的一個(gè)瓶頸。隨著科技的發(fā)展，可采用數(shù)控技術(shù)使得鋼筋加工自動(dòng)化成為現(xiàn)實(shí)，工效得以大幅度提高，勞動(dòng)強(qiáng)度大幅度降低，同時(shí)確保了鋼筋加工精度，大大提高了鋼筋加工質(zhì)量。

2.3.1 鋼筋數(shù)控彎曲中心

圖3 標(biāo)準(zhǔn)化的鋼筋加工車(chē)間

鋼筋數(shù)控彎曲中心（見(jiàn)圖4）采用數(shù)字控制，操作簡(jiǎn)單，自動(dòng)測(cè)長(zhǎng)，電控程序內(nèi)可儲(chǔ)存多達(dá)上百種圖形并設(shè)有數(shù)據(jù)庫(kù)，能在一個(gè)工作單元內(nèi)同時(shí)進(jìn)行多向彎曲，兩個(gè)彎曲主機(jī)同時(shí)工作，可承載5 t原材料，生產(chǎn)效率和質(zhì)量大幅度提高，同時(shí)設(shè)備投資小，大大節(jié)約工人成本。鋼筋數(shù)控彎曲設(shè)備和傳統(tǒng)工藝的對(duì)比見(jiàn)表1。

圖4 鋼筋數(shù)控彎曲中心

2.3.2 數(shù)控全自動(dòng)鋼筋籠滾焊機(jī)

針對(duì)人工加工鋼筋籠的缺點(diǎn)，在S6公路工程中使用鋼筋籠滾焊機(jī)進(jìn)行鋼筋籠加工，見(jiàn)圖5。

數(shù)控全自動(dòng)鋼筋籠滾焊機(jī)產(chǎn)能分析：

（1）人員配置：正常情況下，5人一班即可作業(yè)。具體分配如下：備料、上料需2人，滾焊操作需1人，內(nèi)箍圈（加強(qiáng)箍圈）等安裝需2人；

（2）鋼筋籠加工基本成本：電費(fèi)15～20元/t，焊絲、焊條及CO2氣體約20～30元/t；

（3）生產(chǎn)效率：一天可加工300 m左右的籠子。

表1 鋼筋數(shù)控彎曲設(shè)備和傳統(tǒng)工藝對(duì)比

圖5 數(shù)控全自動(dòng)鋼筋籠滾焊機(jī)

2.4 鋼筋連接

由于采用了鋼筋加工車(chē)間模式，作業(yè)環(huán)境好，加工精度高，因此鋼筋連接可采用較為先進(jìn)的氣體保護(hù)焊方式及鐓粗直螺紋機(jī)械連接，具體優(yōu)點(diǎn)見(jiàn)表2。

表2 CO2氣體保護(hù)焊及鐓粗直螺紋機(jī)械連接技術(shù)優(yōu)點(diǎn)

2.5 鋼筋胎架

鋼筋加工的精度直接決定了土木工程結(jié)構(gòu)的混凝土保護(hù)層厚度，因此為了提高工程結(jié)構(gòu)的耐久性，必須在提高鋼筋加工的精度上下功夫。一方面，要提高鋼筋原材的加工精度，如采用數(shù)控彎曲設(shè)備；另一方面，要提高鋼筋骨架的成型精度，即要在專(zhuān)用的胎架上（見(jiàn)圖6）制作鋼筋骨架，減少人工加工的隨意性。

圖6 鋼筋胎架

2.6 鋼筋加工車(chē)間規(guī)模

S6公路某標(biāo)段工程范圍約1.2 km，其鋼筋加工車(chē)間占地尺寸為50 m×65 m，約3 250 m2。根據(jù)鋼筋加工車(chē)間的功能，設(shè)置了鋼筋原材堆放區(qū)、鋼筋斷料區(qū)、鋼筋鐓粗區(qū)、半成品加工區(qū)（數(shù)控加工等）、半成品堆放區(qū)、胎架加工區(qū)、成品堆放區(qū)等，并形成了流水線(xiàn)作業(yè)。鋼筋加工車(chē)間場(chǎng)地布置及設(shè)備見(jiàn)表3。

表3 S6公路某標(biāo)段鋼筋加工車(chē)間場(chǎng)地布置及設(shè)備一覽表

3 混凝土拌合集中

為確保混凝土的質(zhì)量，S6公路工程采用混凝土集中攪拌，如采用商品混凝土和預(yù)制小箱梁廠(chǎng)自建工廠(chǎng)化攪拌樓，見(jiàn)圖7。

圖7 混凝土拌合集中

與現(xiàn)場(chǎng)攪拌混凝土相比，混凝土拌合集中有以下優(yōu)點(diǎn)：

（1）對(duì)原材料的進(jìn)場(chǎng)嚴(yán)格把關(guān)，堆放和管理更規(guī)范，同時(shí)水泥采用甲供材料，并定期對(duì)原材料進(jìn)行抽檢，因此混凝土的性能更穩(wěn)定；

（2）采用專(zhuān)業(yè)大型攪拌樓，投料更精準(zhǔn)，自檢和抽檢條件好，有利于保證混凝土質(zhì)量；

（3）對(duì)環(huán)境的污染小，減少了粉塵、噪音等環(huán)境污染，有利于文明施工；

（4）有利于采用新技術(shù)、新材料，也有利于節(jié)約水泥。

4 構(gòu)件預(yù)制集中

構(gòu)件集中預(yù)制的最主要目的就是保證混凝土構(gòu)件的質(zhì)量。構(gòu)件預(yù)制集中分為小箱梁預(yù)制集中和小型構(gòu)件預(yù)制集中。小箱梁在具有一定規(guī)模的專(zhuān)業(yè)工廠(chǎng)內(nèi)集中預(yù)制（見(jiàn)圖8），小箱梁鋼筋在鋼筋加工車(chē)間集中加工，鋼筋彎配采用數(shù)控彎曲機(jī)，箱梁底腹板鋼筋骨架及保護(hù)層墊塊在定型胎架上制作安裝后，整體吊裝至模板內(nèi)；預(yù)應(yīng)力管道按照50 cm間距進(jìn)行U型卡定位加固；外模采用特定的保溫材料進(jìn)行保溫；混凝土澆筑采用液壓布料機(jī)進(jìn)行澆筑；混凝土養(yǎng)護(hù)采用自動(dòng)噴淋養(yǎng)生工藝。同時(shí)，S6公路所有小型預(yù)制構(gòu)件（見(jiàn)圖9）如保護(hù)層墊塊、預(yù)制路側(cè)石、預(yù)制路平石、六角塊、六角塊防護(hù)C30預(yù)制塊、路肩邊溝、中分帶緣石、邊溝預(yù)制水泥混凝土板、急流槽預(yù)制水泥混凝土板等都在工廠(chǎng)內(nèi)集中加工。

圖8 小箱梁在專(zhuān)業(yè)工廠(chǎng)內(nèi)集中預(yù)制

5 總結(jié)

圖9 小型預(yù)制構(gòu)件集中預(yù)制

鋼筋在加工車(chē)間集中加工，實(shí)現(xiàn)“野外作業(yè)工廠(chǎng)化、高空作業(yè)平地化、水中作業(yè)陸地化”，可以保證鋼筋原材料供貨地址唯一性，提高了構(gòu)件鋼筋加工制作的精度，保證了構(gòu)件鋼筋骨架的強(qiáng)度和剛度，有效地控制和提高了構(gòu)件質(zhì)量；混凝土拌合集中從源頭上保證了混凝土的質(zhì)量和供應(yīng)速度；構(gòu)件預(yù)制集中不僅提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)能，更能保證構(gòu)件的質(zhì)量，特別是改變了小型預(yù)制構(gòu)件質(zhì)量良莠不齊的通病?！叭小笔┕すに囋诒ＷC質(zhì)量的同時(shí)，更改善了操作工人的工作環(huán)境，降低了監(jiān)理的工作強(qiáng)度。

在S6公路工程“標(biāo)準(zhǔn)化”建設(shè)過(guò)程中，通過(guò)“三集中”施工工藝的研究和推行，改分散為集中，改按施工區(qū)域劃分為按工序劃分，由粗放型的建設(shè)模式向集約型的建設(shè)模式發(fā)展，取得了良好的效果，為各施工單位廣泛接受和推廣。

[1]《建筑施工手冊(cè)》編寫(xiě)組.建筑施工手冊(cè)[M].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2003.

[2]交通部第一公路工程總公司.橋涵(上)[M].北京:人民交通出版社,2000.

[3]交通部第一公路工程總公司.橋涵(下)[M].北京:人民交通出版社,2000.

[4]J TG_TF50-2011,公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范[S].北京:人民交通出版社,2011.