鋼筋數控加工設備在預制小箱梁中的應用

周承波

(中交第二航務工程局有限公司)

鋼筋數控加工設備在預制小箱梁中的應用

周承波

(中交第二航務工程局有限公司)

隨著橋梁建設標準化、規范化，對鋼筋加工要求越來高，而傳統簡易的鋼筋加工方式以及諸多不利因素受到相當大的制約，數控加工技術較之傳統的加工技術的優勢也較突出。本文結合具沈海復線寧連高速寧德段A2標小箱梁預制施工工程實列，對鋼筋數控加工設備的操作工藝、特點、優勢做了闡述。

鋼筋加工數控鋼筋彎曲中心數控鋼筋彎箍機

1、前言

目前國內工程建設的鋼筋加工工藝方法還較為落后，設備和手段普遍陳舊，傳統方法主要以人工手動為主，生產效率低下，耗時、制件質量差，且勞動強度大，成本偏高，在一定程度上制約了工程質量，同時鋼筋加工已成為了制約現代化施工進度的一個瓶頸。 數控加工設備在鋼筋上的應用極大的提高鋼筋加工工藝方法，保證了鋼筋加工質量、鋼筋加工效率、節約了人工成本。

2、工程概況

寧德境A2標段起點位于寧德市漳灣鎮馬山村（起點樁號K14+012）與A1標段終點（K15+444.148）相接，路線終點位于寧德市蕉城區飛鸞鎮上村村以東的二都灣內（終點樁號K19+442）與A3標段起點（K19+442）相接，本標段路線總長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量和加工效率，采用數控加工設備進行鋼筋加工。

3、鋼筋數控加工設備

3.1 鋼筋數控加工設備介紹

數控鋼筋彎曲中心：

1）該設備多個機頭可同時工作，由進口伺服電機及電控系統控制，生產效率高。配備自動儲料架，自動移動鋼筋原料，承載能力強，大大降低工人勞動強度；

2）采用Siemens、Panasonic等進口世界頂端電控元器件，以確保設備運行穩定；

3）設備自帶圖形數據庫，可將所有需要加工的鋼筋尺寸進行預設儲存，在加工時直接調出即可。

4）設備采用中心柔性鋼筋鎖緊機構設計，彎曲主機為移動式并有定位夾緊機構設計，整體由伺服控制，確保彎曲精度。

5）技術參數：

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

設備尺寸： 12500mm×2200mm×1020mm

圖1 寧德濱海特大橋橋型布置圖

圖2 數控鋼筋彎曲中心

數控骨架彎箍機：

1） 該設備主要加工直徑φ8～φ12鋼筋，可連續生產任何平面形狀產品；

2） 采用CNC伺服控制系統，可自動完成鋼筋較直、定尺、彎箍、切斷等工序；

3） 設備采用可旋轉設計，可以根據工作需要進行調整角度，最大傾角135°，可彎曲對角線。

4） 技術參數：

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

設備尺寸：2400mm×800mm×1600mm

圖3 數控鋼筋彎箍機

3.2 鋼筋數控加工工藝

3.2.1 數控鋼筋彎曲中心工藝

數控鋼筋彎曲中心工藝流程圖：

圖4 數控鋼筋彎曲中心工藝流程圖

數控鋼筋彎曲中心工藝操作：

1）根據鋼筋圖紙要求，在電氣控制柜操作屏上輸入相關長度和彎折角度數據，并存入系統數據庫內。

2）鋼筋切斷成要求尺寸后，放入儲料架上。

3）根據需要加工的鋼筋型號從數據庫內調出，檢查數據確認信息，準備鋼筋加工。

4）放入切斷好的直條鋼筋，左右移動式自動彎曲機配合鋼筋自動夾緊機構即可自動對鋼筋進行加工。

5）鋼筋加工完成后堆放整齊，完成鋼筋加工。

圖5 數控鋼筋彎曲中心施工

3.2.2 數控彎箍機工藝

數控鋼筋彎箍機采用CNC伺服控制系統，可自動完成鋼筋較直、定尺、彎箍、切斷等工序。

1）根據鋼筋圖紙要求，在控制屏上輸入相關長度和彎折角度數據，并存入系統數據庫內。

2）使用數控鋼筋彎箍機進行鋼筋加工時，需要將相應規格的盤鋼放入導線架上，將盤條鋼筋的端頭穿至牽引機構內，并通過控制閥進行固定。

3）根據需要加工的鋼筋型號從數據庫內直接調出，檢查數據確認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 數控鋼筋彎箍機參數錄入與鋼筋施工

3.3 鋼筋數控加工設備特點

數控鋼筋彎曲中心特點：

1）操作簡單、自動彎曲、快速成型。

2）加工長度間距，角度調整簡單容易。

3）PLC數控，計算機編程，可存儲一百種圖形。

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

5）生產效率高，平均每日加工量5000根/1人，可代替12名工人，是傳統加工設備產量的10倍以上。

數控鋼筋彎箍機特點：

1）箍筋的傳統加工工藝一般是利用單機將盤圓鋼筋經過調制、切斷、彎箍等工序而分布實現。其工藝較為落后，不能滿足現代施工進度的需要，且大量浪費剛才、占用較大的空間、用工多、生產率低、箍筋尺寸精度和形狀精度差。

2）數控彎箍機采用進口 CNC計算機數字控制，自動快速完成鋼筋調直、定尺、彎箍、切斷。該機效率高，操作簡單,只需一人便可完成，可在狹窄區域作業。可替代20-30名鋼筋工人作業。

4、鋼筋數控加工設備和鋼筋普通加工設備對比

表1 鋼筋數控加工設備和鋼筋普通加工設備對比表

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

5、結束語

數控鋼筋加工設備智能數控系統，對所需的鋼筋按預先設定好的程序進行加工。充分保證了鋼筋的定尺、調直、切斷、彎箍精度，具備了一次彎制合格率較高的特點；數控鋼筋加工工藝精度高，能源消耗都將大幅度降低，相應設備流程布局合理，真正具備了、省時、省力、省料、省地。大大提高了生產效率，作業人員的勞動強度大為減輕，增加了經濟和社會效益，完善和提高了鋼筋標準化作業水平，有推廣應用價值。

[1]JTG/T F50—2011，《公路橋涵施工技術規范》[s]

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

[3]福建省高速公路建設總指揮部，《福建省高速公路施工標準化管理指南》[N]，人民交通出版社

[4]深圳市匯川技術股份有限公司，《伺服驅動器用戶手冊》[Z]

[5]深圳市匯川技術股份有限公司，《數控鋼筋彎箍機說明手冊》[Z]

[6]深圳市匯川技術股份有限公司，《數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。