钢筋笼加工施工工法

1、人机协同加工钢筋笼施工工法中铁一局集团桥梁工程有限公司XX长江公路大桥 B3合同段项目经理部二O XX年二月人机协同加工钢筋笼施工工法1前言钢筋笼传统加工方法以人工操作为主，除钢筋原材料切头，车丝由机器 和人工辅助完成，其余工序如主筋定位，螺旋筋安装、定位等都在人工操作下 完成，致使钢筋筋笼生产效率低，加工精度不够，合格率较低，两节钢筋笼因 主筋定位误差较大造成对接安装较困难。随着钢筋笼自动化、工厂化加工的不 断发展，钢筋笼的加工精度与生产效率有了质的提高。人机协同加工钢筋笼施工工法的应用，使得高钢筋笼加工质量有了很大的 提高，降低原材料损耗，节约施工场地，减小施工成本，加快施工进度，降低 工

2、人劳动强度，提高钢筋笼自动化、工厂化生产水平。钢筋笼自动滚焊机在主筋下料完成后，主筋和螺旋箍筋上料、主筋定位、 螺旋筋定位和安装都由滚焊机自动完成，相邻两节钢筋笼主筋同时定位。由钢 筋笼自动滚焊机生产的钢筋笼主筋间距、螺旋筋间距精度高，并且箍筋缠绕的 间距十分匀称，线条流畅；主筋与箍筋的连接点，均采CO保护焊接技术，焊接 点大小均匀，整洁美观；相邻两节钢筋笼按照加工时的编号进行对接，安装方 便；根据钢筋笼技术数据和规格大小的不同， 每节长达12米钢筋笼加工时间最 快仅需40分钟，是人工生产速度的6倍，大大提高了钢筋笼的生产和安装效率， 减少了施工人数，降低了工人的劳动强度，钢筋笼加工质量优良，

3、经济安全， 施工便捷。2工法特点人机协同钢筋笼加工钢筋笼施工工法，通过人工辅助钢筋笼自动滚焊机进行 钢筋笼的加工制作，与传统“长线法”进行钢筋笼加工有一下特点：编号工厂化、自动化加工工法特点长线法加工工法缺点1加工速度快：正常情况卜备料及滚焊部分6-7人一班，分二班作业，12个人f 就可 以加工出20多个12米长成品钢筋笼。全部依赖手工操作，劳动强度 局，加工效率底。2加工质量稳定可靠：由于米用的是数控机械化作业，主筋、缠绕筋的间距均匀，钢筋笼手工操作误差较大，钢筋笼质 量不稳定。直径Tc,产品质量完全达到规范要求。3节约原材料：箍筋缠绕紧凑，不需搭接，较之手工作业节省材料1%降低了施工成本。

4、箍筋缠绕松弛，需搭接，浪费 原材料。4安装方便：米用模具加工，主筋定位准确，卸笼时位置对应的主筋进行了标记，钢筋笼连接时很方便，节省了吊装时间。主筋位置精度低，对接安装较 为困难，安装时间长。5节约用地、减少吊装设备使用：工厂布置紧 凑，充分利用空间，减少了原材料和成品在 运输和存放时使用吊装设备。施工场地大，原材料和成品吊 装运输频繁，一般需要配备专 用的吊装设备。6便于管理：流程化操作安全、便捷，机械设 备位置固定，电路布置合理，工序衔接紧凑。施工场地大，机械设备分散，不便于管理。3适用范围3.1 适用于直径400-3000m嘴冈筋笼加工（根据机器型号而定）。3.2 适用于机械接头连接的钢

5、筋笼加工。3.3 适用于较大规模项目。4工艺原理4.1根据施工要求，钢筋笼的主筋通过人工穿过固定旋转盘相应模板园孔至移动旋转盘的相应孔中进行固定，把盘筋（绕筋）端头先焊接在一根主筋上,然后通过固定旋转盘及移动旋转盘转动把盘筋缠绕在主筋上（移动盘是一边旋 转一边后移），同时进行焊接，从而形成产品钢筋笼。5施工工艺流程及操作要点5.1 施工工艺流程图施工工艺流程图5.2 操作要点5.2.1 加工厂建设加工厂必须根据项目整体临建规划结合施工设备的选择及吊装、运输情况综合进行设计、比对，以达到最佳使用效果。本项目钢筋笼加工厂占地面积 792m，场地全部采用C20混凝土硬化，分为原材料存放区、原材料加工

6、区、半场品加工区、半场品存放区四个区域，在原材料堆放区设置20X 30cm混凝土钢筋堆放台座，确保原材料下部悬空，各 个设备按照生产需要合理有序摆放，在配电箱、乙快瓶和用电设备旁放置消防 设备。加工场安放安全警示牌、生产工艺流程图、技术要求、质量控制标准和 安全操作规程等标识标牌。主的如般甜者麻二心钢筋加工区面布置图钢筋加工厂平面布置钢筋加工厂实景5.2.2 钢筋笼生产前准备1)钢筋笼主筋滚丝(1)钢筋端头切平：检查被加工钢筋是否符合要求， 然后将钢筋放在砂轮切 割机上切头约510mm达到端部平整。按规格选择与钢筋直径相适配的压模， 调整压合高度及长短定位尺寸，然后将钢筋端头放入模腔中，调整压

7、泵压力进行 压圆操作。经压圆后，钢筋端头形成圆柱形的回转体。(2)钢筋滚丝螺纹：根据钢筋规格选取相应的滚丝轮，装在专用的滚丝机上， 将已压圆端头的钢筋由尾座卡盘有通孔中插入至滚丝轮的引导部分并夹紧钢筋， 然后开动电动机，在电动机旋转的驱动下，钢筋轴向自动进给，即可滚压出螺纹 来。(3)钢筋滚丝完成后，用角磨机将端部的毛刺等打磨，保证两根主筋对接时 能紧密接触。(4)螺纹保护：把钢筋端部加工好的螺纹套上塑料保护套，然后按规格分别堆放打磨完成的主筋丝头保护2)钢筋笼加劲箍圈加工钢筋笼加劲箍圈在钢筋笼专用弯弧机上加工。 加工前按照下料长度下料，并 在弯弧机上试加工，当加工的箍圈直径符合设计要求时开始

8、正式加工。 箍圈弯曲 加工完成后集中堆放，待钢筋笼滚焊完成后，人工安装，将接头焊接。钢筋笼专用弯弧机示意图钢筋笼加工作业图3）程序设定滚焊机在钢筋笼加工前进行程序设定和参数修改其中包括：钢筋笼总长、起始长度、剩余长度、车的脉冲、车移动速度、固定盘脉冲、移动盘脉冲、程序代 号、脉冲误差、第一（二、三）段箍筋间距。5.2.3 人机协同钢筋笼滚焊1 ）主筋上料滚焊机上料包括主筋上料和箍筋上料。当主筋滚丝完成后摆放在滚焊机主筋上料位置后，滚焊机自动上料装置开始自动上料， 将主筋输送至主筋料架，再到 主筋分隔承接系统。然后通过人工将主筋依次穿入主筋导管和主筋固定器进行固 定。固定器导管通过螺栓将主筋顶紧

9、来固定主筋。主筋自动上料装置穿筋和固定2）箍筋安装成盘的箍筋原材通过吊装水平明放置在可以旋转的箍筋放线架上。箍筋原材的一段穿过箍筋调直系统后电焊与主筋上。 当这些准备工作完成后，滚焊机的固 定盘和移动盘开始同步旋转，拉动箍筋放线架旋转，使得箍筋原材通过箍筋调直 系统调制后按照事先车移动速度、和箍筋间距等参数，在主筋骨架上缠绕。箍筋 缠绕和移动盘向前移动的同时开始将箍筋用二氧化碳保护焊机在箍筋和主筋的 接触点进行焊接，直到一整节钢筋笼箍筋焊接完成，然后将箍筋截断。箍筋调直系统箍筋放线架箍筋焊接移动盘行走3)卸笼当一整节钢筋笼箍筋焊接完成后，开始准备卸笼，步骤如下：(1)分离固定盘：移动盘带动钢筋

10、笼前进，使钢筋笼和固定盘分离。(2)松筋：用工具依次松开固定主筋和移动盘的螺栓。(3)分离移动盘：移动盘前移，使钢筋笼和移动盘分离。(4)卸笼：人工将成型的钢筋笼半成品推下滚焊机，放入半成品存放区，进 行剩余工序的施工。(5)降下支撑架：支撑架降下归位，在整个焊接过程中，为防止钢筋笼因自 重而变形，需根据钢筋笼长度合理配置多个液压支撑装置。(6)卸笼后，将移动盘复位，准备生产下一个笼子准备卸笼4）下一节钢筋笼加工滚焊机上主筋机械连接当一套钢筋笼因原材料的长度、运输能力和吊装要求需要分阶段加工时， 可 在前一节钢筋笼箍筋焊接即将完成后，下一节钢筋笼的主筋通过上料系统上料完 成但未卸下时，将两节钢

11、筋笼的每根主筋通过套筒连接。两节钢筋笼相连接的主 筋上做标记进行定位，现场安装时根据标记进行对接，这样可以确保两节钢筋笼 准确对接，方便安装。当前一节钢筋笼箍筋焊接完成后，在卸笼前将机械连接套筒旋向一侧钢筋笼（该侧主筋车丝长度大于单端设计车丝长度的2倍），使已加工完成的钢筋笼与下一节钢筋笼主筋分离， 然后按照卸笼工序卸笼。5）焊接加劲箍筋和内支撑加劲箍圈焊接一节钢筋笼滚焊 完成后通过坡道滚向 成品钢筋笼存放区， 在该区域进行待钢筋 笼进行加劲箍筋和内 支撑焊接。焊接方式 为手动电弧焊。焊接 完成后敲掉焊渣，对 钢筋笼所有焊接部位 进行检查，焊缝不满 足要求的进行补焊。6）安装声测管按设计要求在

12、钢筋笼内侧设置 3根（60mm 3mm通长超声波检测管，声 测管接头顺直牢靠，与钢筋笼的主筋牢固连接，具下端口用钢板密封，高于钢筋 笼底5cm避免声测管受伤，上端露出地面，在不开挖的情况下，便能进行桩基检 测，所以声测管长度要根据现场实际情况而定。 声测管安装后，在声测管内注水， 检测其是否密实，焊接是否合格，然后上口用钢板密封，严禁泥浆或水泥浆进入 管内。7 ）成品存放钢筋笼加工完成后，在未安装前，按照不同桩位和安装顺序存放在加工棚的 成品堆放区，下部垫方木，高出地面20cm,当堆放区场地有限，需要露天堆放时， 应上盖下垫，钢筋接头安装塑料保护套。钢筋笼存放8 ）生产结束操作过程生产结束后，

13、移动盘归位，急停按钮全部按下，关闭控制电源开关和油泵开 关，关闭总电源，及焊机电源开关。6材料与设备施工人员安排表序号工种数量备注1工班长1名负责现场管理2下料、套丝工4名负责主筋下料、滚丝3连接工4名负责主筋上料、连接4焊工2名负责盘筋5普工2名负责场地清理、配料6.2设备配置表2施工所需设备表序号设备名称规格型号及厂牌数量用途1钢筋笼自动滚焊机LH20001台钢筋笼加工2钢筋套丝机GGZL-40A2 型2台主筋滚丝3钢筋弯弧机GQ40-11台内箍圈弯曲4钢筋切割机JW-40-12台钢筋切割5打磨机2台主筋端头磨平6电焊机BX3-3004台钢筋焊接7发电机200KW1台电力备用GGZL-40

14、A2型钢筋滚丝机7质量控制7.1质量标准7.1.1钢筋笼加工前对各种机械设备进行调试，并进行试加工，保证钢筋笼加工 精度和质量。严格控制钢筋笼焊接质量，主筋和加劲箍筋之间的焊点饱满，无加渣、 气泡现象，焊接完成后清理焊渣。螺旋箍筋与主筋接触点全部焊接，间距均匀。钢筋 笼加工质量控制标准见下表。序号项目允许偏差（mm1钢筋骨架直径202主钢筋间距0.5d3加强筋间距204箍筋间距或螺旋筋间距205钢筋骨架倾斜度1%7.1.2连接套筒应按照产品设计图纸要求制造，重要尺寸（外径、长度）及螺纹牙型、精度应经检验。7.1.3 连接套筒尺寸应满足产品设计要求。钢筋连接套筒内螺纹尺寸宜按 GB/T196确定

15、；螺纹中径公差宜满足GB/T197中6H 级精度规定的要求。7.1.4 连接套筒装箱前套筒应有保护端盖，套筒内不得混入杂物。7.1.5 外观质量：螺纹牙型应饱满，连接套筒表面不得有裂纹，表面及内螺纹不 得有严重的锈蚀及其他肉眼可见的缺陷。7.1.6 内螺纹尺寸的检验：用专用的螺纹塞规检验，其塞规应能顺利旋入，塞规 旋入长度不得超过3P。8安全措施1.1 整个安装过程要做好安全防护措施，严禁不相关人员靠近场地；1.2 安装之前要熟悉安装步骤，预测安装过程中的安全隐患，并采取措施以杜绝其 发生；1.3 准备好安装工具及设备，要检查相关电源的接通情况；1.4 设备就位要缓缓轻放，禁止晃动碰撞，防止安

16、装过程中由于操作不当而引起的 设备损坏;1.5 设备找平要仔细，其水平状态会直接影响设备的使用状况及寿命；1.6 漏电保护器、地线要安装正确，并确保其运行安全；1.7 每天设备开始之前，要对设备状况进行全面检查，主要有以下几个方面：1.7.1 急停按钮（三个中的任意一个）是否处于按下状态，C控制电源开关是否处 于关闭状态；1.7.2 各线路连接是否正常；1.7.3 是否存在漏油现象；1.7.4 各螺栓螺帽是否有松动；1.7.5 电气柜内粉尘是否过多。1.8 设备运行过程中，要注意检查马达是否有过热现象；1.9 设备运行过程中，严禁对电气部分进行遮盖，要保持散热顺畅；1.10 机器正常运行12个

17、月后，要对断路器、马达接线端子、电箱内接线端子，在电源切断的情况下进行重新紧固；1.11 12个月要对减速机、液压站油量进行定期检查，如有不足，要进行添加，如有漏油现象要进行及时处理；1.12 每星期对所有润滑油嘴打黄油一次；1.13 机器正常运行12个月后，要对所有螺栓、螺帽进行重新紧固；1.14 每周要定期用油漆毛刷或微风吹风机清除电气柜中的灰尘，保持电气柜内清洁，否则可能会引起短路烧坏设备的事故发生；1.15 对配套设备，如液压泵站的维护保养参阅相应产品说明书（严防进水、拆卸相应零部件严防灰尘和其他赃物进入）。1.16 要特别注意以下事项：1.16.1 设备操作人员必须经过设备供应方的技

18、术员操作培训方可进行设备操作， 要对设备性能进行充分了解；1.16.2 严禁用水或压缩空气对电器设备进行冲洗或吹灰；1.16.3 严禁用湿布或潮湿的刷子对电气柜中的电气器件进行清灰作业；1.16.4 严禁非操作人员擅自操作设备(如变频器、触摸屏等内置参数擅自修改)否则极易造成设备损坏或伤害他人安全的事故发生。1.17 操作人员要经常清理焊枪喂丝出口，防止堵塞。1.18 操作人员不能穿过于肥大、有丝带或者、易被卷入设备的服装进行生产作业，严禁女性操作人员穿裙子进行设备操作，长发者须把头发盘起并固定在安全帽内。1.19 上料或穿送钢筋须带保护手套。1.20 生产结束后，移动盘归位，急停按钮全部按下

19、，关闭控制电源开关和油泵开关，关闭总电源，及焊机电源开关。1.21 如果设备长时间不用，应把控制柜内各低压断路器(空气开关)全部关闭。9 环保措施9.1 采用人机协同加工钢筋笼施工工法，实现了钢筋笼工厂化作业，提升了项目标准化建设，钢筋笼集中加工，可根据具体施工环境要求增加相关辅助设备，改善作业环境，以满足相关要求。9.2 采用人机协同加工钢筋笼施工工法，减少了临时租地的占用，有利于对施工周围环境的保护。10 效益分析结合XX长江公路大桥B3合同段钢筋笼生产的实践证明，该工法与普通的长线法 加工钢筋笼相比，具有可观的经济效益和社会效益。10.1 经济效益10.1.1 人工加工钢筋笼方案(1)移

20、动式钢筋加工棚和固定钢筋棚：15X (15+18) X 110元/m2=5.45万元(2)场地硬化材料：(18X 15+15X 60) X 0.2 X300元/m3=7.02 万元(3)场地租赁费和复耕费：15X ( 18+60) /667 X1300X 5=1.14万元(4)钢筋笼制作费用：400/T X 3573.86=142.96万元(5) 2台10T龙门租赁费：1万X 24月X 2台=48万(6)龙门轨道基础混凝土费用：120X 300元/m3=3.6万元合计： 5.45+7.02+1.14+142.96+48+3.6=208.17 万元10.1.2 人工配合钢筋笼自动滚焊机加工钢筋笼

21、方案(1)钢筋笼自动滚焊机：1.5 X (65-5)万元/5年=18万元(使用年限5 年，残值5 万元，本项目使用1.5 年)(2)钢筋加工棚：24X (18+15) X110 元/m2= 8.71 万元(3)场地硬化材料费：24X ( 18+15) X 0.2 X300元/m3=4.75万元(4)场地租赁费和复耕费：24X ( 18+15) /667 X1300X 5=0.77万元(5)钢筋笼制作费用：180元/T X 3573.96T=64.33万元(6)光圆钢筋节约费用：449082.7kg X1.1%X 4800元/T=2.3万元合计： 18+8.71+4.75+0.77+64.33-

22、2.3=94.26 万元10.1.3 经济比较208.17-94.26=113.91 万元10.2 社会效益：我合同段为全标段首家进行自动化、工厂化生产钢筋笼的标段，生产的钢筋笼合格率高，质量稳定，经济安全，施工便捷，得到了各级领导、业主、 监理的一致好评。11 应用实例应用实例一：丰城剑邑大桥 B2合同段钢筋笼加工丰城剑邑大桥B2合同段长1.765公里，钻孔灌注桩96根，其中直径小2.0m桩 基36根，直径小1.8m桩基16根，直径小2.2m桩基62根，小3.0m桩基18根，钢筋 笼总重量752.86t 。钢筋加工棚面积510 nl、投入一台LH2000型钢筋笼滚焊机以及其他配套设备，施工人员12 名，分两个班组生产钢筋笼，日产钢筋笼120m。 2007 年 10 月完成所有钢筋笼加工任务。用该工法加工的钢筋笼，合格率高，质量稳定，受到业主和监理好评。应用实例二：奉铜高速B17合同段钢筋笼加工奉铜高速B17合同段为奉新至铜鼓高速公路土建工程 B17标，起于K180+74Q 经过排埠镇曾溪村、大沩山林场、永丰村、高陂村、南溪村、梅洞