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1、鋼筋自動(dòng)彎曲加工施工工藝工法(B/ZJGG-L-0102014)物貿(mào)公司 李 玉 曹小盈 李玉龍 前言隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和精細(xì)化管理的不斷深入，傳統(tǒng)簡(jiǎn)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(shì)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(dòng)為主，生產(chǎn)效率低下,耗時(shí)、制件質(zhì)量差,且勞動(dòng)強(qiáng)度大，成本偏高，在一定程度上制約了工程質(zhì)量，同時(shí)鋼筋加工已成為了制約現(xiàn)代化施工進(jìn)度的一個(gè)瓶頸。數(shù)控鋼筋加工設(shè)備采用人機(jī)親和度較高智能數(shù)控系統(tǒng)，對(duì)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、2、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(shí)、省力、省料、省地.大大提高了生產(chǎn)效率，作業(yè)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度大為減輕，大大增加了經(jīng)濟(jì)和社會(huì)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(jià)值。 工藝工法概況 數(shù)控鋼筋彎曲機(jī)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(duì)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(qiáng)度螺紋鋼，有兩個(gè)機(jī)頭在特定的軌道上可以自由移動(dòng)彎曲,具備在一個(gè)工作單元內(nèi)同時(shí)進(jìn)行雙向彎曲的加工能力。在設(shè)計(jì)上力求提高人機(jī)親和度，能滿足各個(gè)層次的3、人群操作使用,同時(shí)加工精度高、效率高滿足工程工期要求, 每個(gè)工作班相比普通彎曲機(jī)可替代10名操作工的加工量，可給項(xiàng)目帶來實(shí)實(shí)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(dòng)鋼筋彎曲機(jī)由數(shù)控棒材剪切生產(chǎn)線和雙向移動(dòng)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(jī)、出料架和移動(dòng)儲(chǔ)料架組成,氣路系統(tǒng)中放料、剪切主機(jī)上頂托輥及壓緊裝置、出料架上下移動(dòng)、擋板定位、擋板翻料等動(dòng)作均采用壓縮空氣為動(dòng)力源，各部分工作壓力可以單獨(dú)控制,操作人員通過觸摸屏對(duì)所需加工的鋼筋長(zhǎng)度進(jìn)行編輯，編輯完成并將指令下發(fā)，系統(tǒng)4、就會(huì)按照指定尺寸通過脈沖方式控制電機(jī)的行走和上下彎曲，自動(dòng)完成鋼筋加工。2 工藝工法特點(diǎn)2。1可加工鋼筋種類多，直徑從6m到32m不等,應(yīng)用范圍廣.。2 精度高鋼筋剪切線加工長(zhǎng)度公差控制在2mm內(nèi)，同時(shí)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.。3 施工工藝簡(jiǎn)單,便于操作,節(jié)省人工.鋼筋自動(dòng)加工設(shè)備具有產(chǎn)量大、節(jié)約材料、消耗低的特點(diǎn)。2.4 施工效率高、縮短作業(yè)循環(huán)時(shí)間。進(jìn)給部分采用伺服電機(jī)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(shí)間。3 適用范圍本工藝工法適用于各種大批量鋼筋加工作業(yè)。 主要引用標(biāo)準(zhǔn) 客運(yùn)專線預(yù)應(yīng)力混凝5、土預(yù)制梁暫行技術(shù)條件(鐵科技20041號(hào)）鐵路砼與砌體工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)（T04-2010)高速鐵路橋涵工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)（B1052-210）鋼筋混凝土用鋼 第二部分:熱軋帶肋鋼筋(GB 1499.220）鐵路混凝土工程施工技術(shù)指南(鐵建設(shè)002號(hào))5 施工方法5。1工藝流程:原材料進(jìn)場(chǎng)檢驗(yàn)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(jìn)行鋼筋下料，采用雙向移動(dòng)斜面式鋼筋彎曲中心設(shè)備進(jìn)行鋼筋彎制6 工藝流程及操作要點(diǎn)6。1施工工藝流程工藝流程見圖移動(dòng)儲(chǔ)料架出料架電氣控制柜操作屏剪切主機(jī)(空氣壓縮機(jī))送料架放料架移動(dòng)式鋼筋自動(dòng)彎曲機(jī)（左）直條鋼筋上料鋼筋輸送對(duì)齊機(jī)構(gòu)鋼筋托起移送6、機(jī)構(gòu)鋼筋自動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)移動(dòng)式鋼筋自動(dòng)彎曲機(jī)（右）成品鋼筋自動(dòng)收集信息輸入1。圖1 鋼筋剪切、彎曲加工工藝流程圖62 操作要點(diǎn) 6.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(rèn)真審核圖紙和技術(shù)交底，仔細(xì)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(hào)、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(hào)、數(shù)量、種類，并向物機(jī)部提出用料計(jì)劃。4 檢查進(jìn)場(chǎng)鋼筋是否具有出廠合格證、進(jìn)場(chǎng)檢驗(yàn)合格證，在得到物資部門確認(rèn)后方可投入使用。5 檢查加工鋼筋所需的各種機(jī)械設(shè)備是否齊全、到位、能否正常運(yùn)轉(zhuǎn).鋼筋存放及加工環(huán)境是否滿足要求。 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(rèn)系統(tǒng)工作一7、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(hào)，輸入直線段長(zhǎng)度和彎折角度等相關(guān)數(shù)據(jù),設(shè)備自動(dòng)選取鋼筋彎心半徑。3 數(shù)據(jù)信息確認(rèn)，開啟設(shè)備按鈕,開始鋼筋加工。6。2。 鋼筋加工工藝操作 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(dòng),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(jī)等組成，該機(jī)構(gòu)由旋轉(zhuǎn)膠輥帶動(dòng)鋼筋送入剪切主機(jī)；（3）剪切主機(jī)：由鋼結(jié)構(gòu)箱體電機(jī)動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)組成，將送入的鋼筋進(jìn)行穩(wěn)固的剪切;(4)出料架：該系統(tǒng)有鋼筋定尺8、翻料擋板,將半成品鋼筋翻至鋼筋彎曲機(jī)上；(5)移動(dòng)儲(chǔ)料架:對(duì)稱分布，兩邊各擺放個(gè)移動(dòng)儲(chǔ)料架,有效長(zhǎng)度1175,具有三級(jí)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(dòng)斜面式鋼筋彎曲中心(1)鋼筋輸送對(duì)齊機(jī)構(gòu):該機(jī)構(gòu)主要將切好的半成品鋼筋進(jìn)行輸送對(duì)齊；（2)鋼筋托起移送機(jī)構(gòu):該機(jī)構(gòu)主要將半成品鋼筋對(duì)齊后托起送往鋼筋彎曲平臺(tái)；（3)移動(dòng)式鋼筋自動(dòng)彎曲機(jī)：主要將送來鋼筋進(jìn)行左右兩側(cè)分別進(jìn)行全自動(dòng)彎制,具有彎制精度高的特點(diǎn);（4）成品料收集區(qū):主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(dòng)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(dòng)力配備表表 勞動(dòng)力配備表9、操作人員人數(shù)操作司機(jī)1鋼筋送料人員1鋼筋彎制28 主要機(jī)具設(shè)備 .1 完成鋼筋下料到彎制成型所需設(shè)備見表2主要機(jī)具設(shè)備表；.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(dòng)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(jī)械設(shè)備表序號(hào)名 稱規(guī)格型號(hào)數(shù) 量狀態(tài)備 注數(shù)控棒材剪切生產(chǎn)線XQ1201套良好雙向移動(dòng)斜面式棒材彎曲中心2W501套良好 表3 數(shù)控鋼筋剪切生產(chǎn)線技術(shù)參數(shù)型 號(hào)XQ2附注每分鐘剪切次數(shù)min0刀片有效寬度mm200鋼筋傳送速度(mm)50剪切鋼筋長(zhǎng)度(mm)701000長(zhǎng)度誤差mm5最小手動(dòng)剪切尺寸750最小自動(dòng)剪切尺寸mm1200剪切鋼筋直徑1mmmm剪切線總功率KW10、1W（包括空壓機(jī))鋼筋收集倉10個(gè)（兩側(cè)均布)平均耗電量8KWh總耗氣量。3/n工作環(huán)境溫度（)040工作環(huán)境濕度()3085設(shè)備占地面積(長(zhǎng)寬高）m63。21.5表4 雙向移動(dòng)斜面式鋼筋彎曲中心技術(shù)參數(shù)設(shè)備尺寸（WX）1250002(mm)彎曲速度9r。p。彎曲機(jī)移動(dòng)速度05/電源80v 0z總功率2W總重量6000Kg氣源工作壓力0。6Mp最大彎曲角度上彎曲080最小曲邊尺寸12 00mm下彎曲0120彎曲邊最短長(zhǎng)度80mm最大曲邊尺寸10最小彎曲鋼筋長(zhǎng)度125m雙向彎曲(上下、彎曲)1032m單向彎曲3650mm彎曲鋼筋直徑01116122252236405彎曲鋼筋根數(shù)(根）87655411、433211 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(cuò)誤,導(dǎo)致加工錯(cuò)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(cuò)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?yuàn)A緊器不緊現(xiàn)象,導(dǎo)致鋼筋彎制錯(cuò)位現(xiàn)象。92 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(jìn)行復(fù)核。(3)有專人對(duì)設(shè)備系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)工作。(4)加強(qiáng)日常設(shè)備保養(yǎng)與維護(hù)工作，嚴(yán)格按照操作規(guī)程進(jìn)行操作。(5)設(shè)備不能帶病作業(yè)，發(fā)現(xiàn)問題,要及時(shí)會(huì)同設(shè)備管理及維修人員進(jìn)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112、01 主要安全風(fēng)險(xiǎn)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；(） 設(shè)備故障出現(xiàn)鋼筋彎制回彈傷人;(）設(shè)備保養(yǎng)不到出現(xiàn)帶病作業(yè),出現(xiàn)意外傷害;（) 觸電、夾傷、燙傷、擊打、機(jī)械傷害等;102 保證措施（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(yùn)行時(shí)作業(yè)人員不得進(jìn)入警戒區(qū)域內(nèi);（） 出現(xiàn)緊急情況按急停按鈕從電源斷開；(4）設(shè)備進(jìn)行維護(hù)、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(dòng)設(shè)備前，確認(rèn)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(cè)要求進(jìn)行作業(yè);() 確認(rèn)在機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)或維修時(shí),機(jī)器附近沒有無關(guān)人員；(8)在各生產(chǎn)階段，戴好防護(hù)手套,特別13、是在處理鋼絲或進(jìn)行機(jī)器維護(hù)過程中，處理油性物質(zhì)或稀釋劑時(shí),使用專用手套,仔細(xì)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空氣,佩帶專用護(hù)目鏡，絕對(duì)不能將噴射器對(duì)準(zhǔn)人臉部；(11） 不能妨礙或者纂改機(jī)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;(） 不準(zhǔn)穿戴寬松衣服或物品,這樣會(huì)產(chǎn)生被卷進(jìn)機(jī)械內(nèi)的危險(xiǎn);（14) 設(shè)備在作業(yè)時(shí)應(yīng)設(shè)置安全警戒線，無關(guān)人員不得靠近,絕對(duì)不能攀登機(jī)器,即使是大開開關(guān)或電源;（）要確保導(dǎo)軌上無任何雜物，絕對(duì)不可以站在導(dǎo)軌14、上或依靠在移動(dòng)彎曲機(jī)上；() 由于設(shè)備帶電,機(jī)器上不能噴水或其他液體，出現(xiàn)火災(zāi)時(shí)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(） 設(shè)備指定專人保養(yǎng)，操作完成及時(shí)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(shí)收集,集中處理；（3)采用灑水降塵,保持現(xiàn)場(chǎng)及周邊衛(wèi)生干凈清潔。1 應(yīng)用實(shí)例12. 工程簡(jiǎn)介新建鄭徐客運(yùn)專線中鐵一局ZXQ6標(biāo)段虞城(東)梁場(chǎng),各占地1余畝.兩個(gè)梁場(chǎng)承擔(dān)虞城特大橋共計(jì)134孔箱梁預(yù)制任務(wù)，其中2箱梁523孔,24m箱梁11孔,單套設(shè)備鋼筋加工總量約為500噸。12.2 與傳統(tǒng)施工情況效益對(duì)比(） 設(shè)備投入引用單套數(shù)控剪切及15、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(jī)2臺(tái)，彎曲機(jī)9臺(tái)，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。(） 人員投入數(shù)控剪切、彎曲設(shè)備包括鋼筋下料、彎制,一個(gè)作業(yè)班組需4個(gè)人工進(jìn)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(dòng)數(shù)量及勞動(dòng)強(qiáng)度較少,一臺(tái)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(shí)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(gè)作業(yè)班組一般至少需要6人且產(chǎn)量遠(yuǎn)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(jì)節(jié)約成本約4萬元。具體見表5經(jīng)濟(jì)分析對(duì)比表.數(shù)控自動(dòng)鋼筋彎曲機(jī),不但降低了成本，提高了效率,同時(shí)彎制成品鋼筋標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范16、,取得了明顯的經(jīng)濟(jì)效益及社會(huì)效益,在今后批量鋼筋加工中值得廣泛推廣運(yùn)用.表 經(jīng)濟(jì)分析對(duì)比表分類數(shù)控自動(dòng)彎曲機(jī)加工普通彎曲機(jī)加工名稱生產(chǎn)量0噸/天0噸/天人員人6人人工工資0元/人天150元/人天人均產(chǎn)量2.5噸/人天7噸/人天人工費(fèi)6元/噸88元/噸(3) 施工工效數(shù)控剪切線、彎曲中心施工時(shí),鋼筋上料和成型卸料為自動(dòng)型,大大簡(jiǎn)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(gè)人操作習(xí)慣和標(biāo)識(shí)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(fèi)較大。鋼筋加工多是手動(dòng)操作,其主要缺點(diǎn)是彎曲角度不易掌握，轉(zhuǎn)動(dòng)圓盤的停車17、位置很難控制。因此既延長(zhǎng)了作業(yè)時(shí)間,又保證不了加工質(zhì)量為了提高效率,減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度,確保加工質(zhì)量,數(shù)控自動(dòng)鋼筋彎曲機(jī)就替代了手動(dòng)彎曲機(jī)的不足，數(shù)控鋼筋彎曲機(jī)是由工業(yè)計(jì)算機(jī)精確控制彎曲以替代人工彎曲的機(jī)械數(shù)控自動(dòng)鋼筋彎曲機(jī),數(shù)控鋼筋彎曲機(jī)不但有適用性很強(qiáng),操作方便,強(qiáng)度低等的優(yōu)點(diǎn)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(chǎng)簡(jiǎn)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(chǎng)肢解、組裝簡(jiǎn)單,維修簡(jiǎn)單,維修頻率低。傳統(tǒng)加工設(shè)備工作時(shí)安全性低，設(shè)備維修簡(jiǎn)單但維修頻率高，使用壽命短,轉(zhuǎn)場(chǎng)時(shí)基本為報(bào)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)18、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(yuǎn)、較分散。占地面積大,且布局需按鋼筋型號(hào)進(jìn)行布置，布置局限性大,場(chǎng)地較為凌亂。不利于場(chǎng)地文明施工建設(shè)。12。工程結(jié)果評(píng)價(jià)批量鋼筋加工彎制采用數(shù)控剪切線、彎曲中心,操作簡(jiǎn)單，充分發(fā)揮資源最大經(jīng)濟(jì)效益,通過技術(shù)推動(dòng)成本控制,加快施工進(jìn)度,是今后鋼筋加工的趨勢(shì)。同時(shí)避免了傳統(tǒng)鋼筋加工車間產(chǎn)地面積大，加工設(shè)備多，加工車間亂等問題，不但能提高企業(yè)在市場(chǎng)上的科技實(shí)力,和綜合競(jìng)爭(zhēng)力,而且可以進(jìn)一步促進(jìn)我公司經(jīng)營開發(fā)的發(fā)展,帶來更好經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益.12。4施工圖片設(shè)備介紹圖2 彎曲機(jī)主機(jī) 圖 數(shù)控自動(dòng)切斷機(jī) 圖 自動(dòng)彎曲上料架操作 圖5 自動(dòng)彎曲定位操作 圖 自動(dòng)彎曲彎制操作 圖7 自動(dòng)彎曲彎制成型 圖 自動(dòng)彎制標(biāo)準(zhǔn)彎鉤 圖9 自動(dòng)彎曲機(jī)彎制操作過程 圖10 成品標(biāo)準(zhǔn)鋼筋存放 圖1 鋼筋綁扎標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范