周承波

(中交第二航務(wù)工程局有限公司)

鋼筋數(shù)控加工設(shè)備在預(yù)制小箱梁中的應(yīng)用

周承波

(中交第二航務(wù)工程局有限公司)

隨著橋梁建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化，對鋼筋加工要求越來高，而傳統(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。本文結(jié)合具沈海復(fù)線寧連高速寧德段A2標(biāo)小箱梁預(yù)制施工工程實(shí)列，對鋼筋數(shù)控加工設(shè)備的操作工藝、特點(diǎn)、優(yōu)勢做了闡述。

鋼筋加工數(shù)控鋼筋彎曲中心數(shù)控鋼筋彎箍機(jī)

1、前言

目前國內(nèi)工程建設(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(qiáng)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(jìn)度的一個瓶頸。 數(shù)控加工設(shè)備在鋼筋上的應(yīng)用極大的提高鋼筋加工工藝方法，保證了鋼筋加工質(zhì)量、鋼筋加工效率、節(jié)約了人工成本。

2、工程概況

寧德境A2標(biāo)段起點(diǎn)位于寧德市漳灣鎮(zhèn)馬山村（起點(diǎn)樁號K14+012）與A1標(biāo)段終點(diǎn)（K15+444.148）相接，路線終點(diǎn)位于寧德市蕉城區(qū)飛鸞鎮(zhèn)上村村以東的二都灣內(nèi)（終點(diǎn)樁號K19+442）與A3標(biāo)段起點(diǎn)（K19+442）相接，本標(biāo)段路線總長5.430公里。直徑1.8m樁基有708根，42963米；直徑2.2m樁基有16根，1028米；承臺362個，墩柱724根，蓋梁362個，箱梁預(yù)制、安裝1790榀。

小箱梁鋼筋總量為13871t，施工高峰期每天鋼筋加工量為46t，為了保證鋼筋加工質(zhì)量和加工效率，采用數(shù)控加工設(shè)備進(jìn)行鋼筋加工。

3、鋼筋數(shù)控加工設(shè)備

3.1 鋼筋數(shù)控加工設(shè)備介紹

數(shù)控鋼筋彎曲中心：

1）該設(shè)備多個機(jī)頭可同時工作，由進(jìn)口伺服電機(jī)及電控系統(tǒng)控制，生產(chǎn)效率高。配備自動儲料架，自動移動鋼筋原料，承載能力強(qiáng)，大大降低工人勞動強(qiáng)度；

2）采用Siemens、Panasonic等進(jìn)口世界頂端電控元器件，以確保設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定；

3）設(shè)備自帶圖形數(shù)據(jù)庫，可將所有需要加工的鋼筋尺寸進(jìn)行預(yù)設(shè)儲存，在加工時直接調(diào)出即可。

4）設(shè)備采用中心柔性鋼筋鎖緊機(jī)構(gòu)設(shè)計，彎曲主機(jī)為移動式并有定位夾緊機(jī)構(gòu)設(shè)計，整體由伺服控制，確保彎曲精度。

5）技術(shù)參數(shù)：

加工能力：12—32mm 直條

彎曲方向：雙向彎曲

最大彎曲長度：12000mm

彎曲角度：-120°----180°

彎曲速度： 9r.p.m

彎曲邊最短長度： 80mm

最小彎曲長度： 1250mm

彎曲機(jī)移動速度： 0.5m/s～1m/s

長度精度：±1mm

角度精度： ±1°

平均耗電：8kw/h

設(shè)備尺寸： 12500mm×2200mm×1020mm

圖1 寧德濱海特大橋橋型布置圖

圖2 數(shù)控鋼筋彎曲中心

數(shù)控骨架彎箍機(jī)：

1） 該設(shè)備主要加工直徑φ8～φ12鋼筋，可連續(xù)生產(chǎn)任何平面形狀產(chǎn)品；

2） 采用CNC伺服控制系統(tǒng)，可自動完成鋼筋較直、定尺、彎箍、切斷等工序；

3） 設(shè)備采用可旋轉(zhuǎn)設(shè)計，可以根據(jù)工作需要進(jìn)行調(diào)整角度，最大傾角135°，可彎曲對角線。

4） 技術(shù)參數(shù)：

單線加工能力：Φ5～Φ12 鋼筋

最大彎曲角度：180°

最大彎箍半徑：1300 mm

最小彎箍尺寸：50mm*60mm

中心軸直徑：Φ18mm

最大牽引速度:900m/min～1100m/min

最大彎曲速度:950°/sec -1150°/sec

長度精度:±1 mm

角度精度:±1°

平均消耗電力:4.5 kw/h --5.5 kw/h

設(shè)備尺寸：2400mm×800mm×1600mm

圖3 數(shù)控鋼筋彎箍機(jī)

3.2 鋼筋數(shù)控加工工藝

3.2.1 數(shù)控鋼筋彎曲中心工藝

數(shù)控鋼筋彎曲中心工藝流程圖：

圖4 數(shù)控鋼筋彎曲中心工藝流程圖

數(shù)控鋼筋彎曲中心工藝操作：

1）根據(jù)鋼筋圖紙要求，在電氣控制柜操作屏上輸入相關(guān)長度和彎折角度數(shù)據(jù)，并存入系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫內(nèi)。

2）鋼筋切斷成要求尺寸后，放入儲料架上。

3）根據(jù)需要加工的鋼筋型號從數(shù)據(jù)庫內(nèi)調(diào)出，檢查數(shù)據(jù)確認(rèn)信息，準(zhǔn)備鋼筋加工。

4）放入切斷好的直條鋼筋，左右移動式自動彎曲機(jī)配合鋼筋自動夾緊機(jī)構(gòu)即可自動對鋼筋進(jìn)行加工。

5）鋼筋加工完成后堆放整齊，完成鋼筋加工。

圖5 數(shù)控鋼筋彎曲中心施工

3.2.2 數(shù)控彎箍機(jī)工藝

數(shù)控鋼筋彎箍機(jī)采用CNC伺服控制系統(tǒng)，可自動完成鋼筋較直、定尺、彎箍、切斷等工序。

1）根據(jù)鋼筋圖紙要求，在控制屏上輸入相關(guān)長度和彎折角度數(shù)據(jù)，并存入系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫內(nèi)。

2）使用數(shù)控鋼筋彎箍機(jī)進(jìn)行鋼筋加工時，需要將相應(yīng)規(guī)格的盤鋼放入導(dǎo)線架上，將盤條鋼筋的端頭穿至牽引機(jī)構(gòu)內(nèi)，并通過控制閥進(jìn)行固定。

3）根據(jù)需要加工的鋼筋型號從數(shù)據(jù)庫內(nèi)直接調(diào)出，檢查數(shù)據(jù)確認(rèn)信息后開始鋼筋鋼筋加工。

4）使用提前加工好的儲存籠直接收集鋼筋加工成品。

圖6 數(shù)控鋼筋彎箍機(jī)參數(shù)錄入與鋼筋施工

3.3 鋼筋數(shù)控加工設(shè)備特點(diǎn)

數(shù)控鋼筋彎曲中心特點(diǎn)：

1）操作簡單、自動彎曲、快速成型。

2）加工長度間距，角度調(diào)整簡單容易。

3）PLC數(shù)控，計算機(jī)編程，可存儲一百種圖形。

4）伺服電機(jī)傳動，雙向數(shù)控移動彎曲，一臺彎曲機(jī)固定，另一臺彎曲機(jī)可以自動移動，操作方式分為手動和自動兩種模式,可以完成12個 (左、右機(jī)頭各6個動作)。

5）生產(chǎn)效率高，平均每日加工量5000根/1人，可代替12名工人，是傳統(tǒng)加工設(shè)備產(chǎn)量的10倍以上。

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計算機(jī)數(shù)字控制，自動快速完成鋼筋調(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)。可替代20-30名鋼筋工人作業(yè)。

4、鋼筋數(shù)控加工設(shè)備和鋼筋普通加工設(shè)備對比

表1 鋼筋數(shù)控加工設(shè)備和鋼筋普通加工設(shè)備對比表

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通過以上對比表可以得出，鋼筋數(shù)控加工設(shè)備一次性投入大，但是具備加工精度高、施工效率好、作業(yè)人工作量較少的特點(diǎn)，可用于批量生產(chǎn)的鋼筋加工。

5、結(jié)束語

數(shù)控鋼筋加工設(shè)備智能數(shù)控系統(tǒng)，對所需的鋼筋按預(yù)先設(shè)定好的程序進(jìn)行加工。充分保證了鋼筋的定尺、調(diào)直、切斷、彎箍精度，具備了一次彎制合格率較高的特點(diǎn)；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(qiáng)度大為減輕，增加了經(jīng)濟(jì)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]JTG/T F50—2011，《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》[s]

[2]福建省交通規(guī)劃設(shè)計院，《沈海復(fù)線寧德漳灣至連江浦口高速公路（寧德境）》施工圖設(shè)計，2013年5月

[3]福建省高速公路建設(shè)總指揮部，《福建省高速公路施工標(biāo)準(zhǔn)化管理指南》[N]，人民交通出版社

[4]深圳市匯川技術(shù)股份有限公司，《伺服驅(qū)動器用戶手冊》[Z]

[5]深圳市匯川技術(shù)股份有限公司，《數(shù)控鋼筋彎箍機(jī)說明手冊》[Z]

[6]深圳市匯川技術(shù)股份有限公司，《數(shù)控立式鋼筋彎曲中心說明手冊》[Z]

G322

B

1007-6344（2016）07-0307-02

潘龍慶(1991-)，男，湖北鄂州人，碩士研究生，主要從事公路隧道與巖土工程研究。