鋼筋集中加工技術在房屋建筑工程中的應用

朱嘉明

中交一公局集團有限公司北京建筑分公司 北京 100083

1 鋼筋集中加工模式的應用優勢

（1）專業性強，自動化水平高。引入先進的技術，適配精度高、穩定可靠的專業設備，深度整合抽筋、下料、彎曲、搭接等各道工序，統一在專業化工廠內完成，實現規范化生產。鋼筋加工的設備自動化運行水平高，包含數控鋼筋調直機、鋼筋網成形機、鋼筋籠成型機等，其按照預設的參數高效運行，快速完成鋼筋的加工作業，具有突出的半自動化及自動化特性。

（2）質量可靠，經濟高效。根據鋼筋集中加工要求，配套管理軟件以及用于生產的機械設備，在軟件的調控作用下，聯合各類設備參與鋼筋加工中，以較高的效率完成鋼筋的加工作業，并且產品在規格、尺寸、形態等方面均滿足要求。鋼筋集中加工模式具有突出的規范化特性，規避了傳統方式下人員配筋隨意化、作業缺乏規范化的問題，鋼筋原材料得到充分的利用，經濟效益凸顯[1]。同時，鋼筋集中加工的方式還能夠降低質量檢查難度，以便更為及時發現問題和處理問題。

（3）材料利用率高，安全條件好。依托鋼筋集中加工模式，裁剪產生的短鋼筋在尺寸方面具有統一性，可以根據其具體的型號分類，并做二次加工，得到滿足生產需求的材料。在該材料利用方式下，鋼筋的損耗率由傳統的6%±1%降低至2%±1%。在加工現場配備龍門吊，該裝置高效吊運鋼筋原材料以及加工后的產品，避免了人員轉運安全隱患多、效率低的問題。此外，鋼筋集中加工的模式可緩解鋼筋分散堆放的問題，對場地的范圍以及硬化水平的要求均較低。

2 鋼筋集中加工技術在房屋建筑工程中的應用

以某商業中心項目為例，項目位于道路交叉口西南角，勘察結果顯示，現場可供使用的空間有限，基坑緊鄰用地紅線，如何突破作業空間的束縛至關重要。從該項目的施工環境來看，鋼筋加工的模式具有適用性，能夠高效生產滿足質量要求的鋼筋，及時向施工現場供應，有利于實現提質增效的發展目標。

2.1 場地布置

場地需要具有平整性與穩定性，以滿足原材料進場堆放、鋼筋加工、成品堆放等要求。首先確定場地的面積，再根據工作流程對其做分區處理，配套相應的吊運機械，形成完善的基礎施工條件。

（1）加工廠規劃在項目生活區西側，其尺寸為長115m、寬48m，為便于運輸車輛的通行，內設寬度為4m的環形道路。

（2）按生產要求，將加工區劃分為2 個具體的區塊，即北側的棒材加工區和南側的線材加工區。在此基礎上，于南北端設選材堆放區，中間區域設成品區，用于堆放施工所需的材料以及經過加工后形成的成品。

（3）吊裝機械方面，分別配套5t、10t 的行吊各1 臺。除此之外，存在其他臨建設施。

鋼筋集中加工廠平面布置見圖1。

圖1 鋼筋集中加工廠平面布置

2.2 機械選型思路

綜合考慮到鋼筋類型（包含三類，即直圓、盤圓、直肋）、鋼筋型號（例如，直徑8mm、10mm、12mm、16mm）等，合理配套機械設備，使其滿足各類鋼筋的加工需求，切實發揮出機械設備的生產力優勢。除了機械設備外，組建高素質的機械設備操作隊伍，正確使用機械設備；并組建管理小組，加強對機械設備的管理，及時做好檢查和維修工作，盡可能在源頭上處理機械設備的問題。

鋼筋加工場的年生產能力為實施雙班倒的工作模式，年生產量30000t，原材儲蓄量1200t，成品周轉存放量600t。從現場存儲能力和機械設備工作能力的角度來看，均滿足要求，生產品質穩定，產品數量可觀，能夠為房屋建筑的施工提供足量且優質的鋼筋材料。

3 鋼筋集中加工模式的管理措施

（1）項目管理。加強鋼筋翻樣和審核，按照規范檢驗進出場的材料，判斷其是否存在質量問題。項目部積極參與至管理中，對進場鋼筋過磅，對于加工過程中產生的廢鋼筋，也需過磅登記，生成各項與鋼筋有關的信息。考慮到管理工作量較大的特點，可以采用BIM 技術，降低管理難度，減少管理工作量。審核人員和技術部門密切溝通，隨著生產進程的推進，及時掌握圖紙變更和更換信息，全方位審核翻樣結果，避免翻樣錯誤。

（2）鋼筋管理。安排專員收發料，加大對進出料單的核對力度，全方位檢查料單的各項信息，判斷其是否存在誤差。出入料過磅設臺賬，形成完整的記錄。鋼筋配送時均嚴格遵守流程，將交接手續落實到位，以免因中途某個環節存在異常使鋼筋的出廠數量產生偏差。

4 降低加工成本的措施

4.1 前期合理規劃，降低臨建投入

（1）按照現實狀況進行科學規劃和選址，合理規劃產業，避免莽撞投入，占地面積應按照頂峰時期的產業進行明確，優化車間標準，確保安全，減少占地面積。

（2）按照規劃位置應用性能不同，物流通道、鋼件加工區、半成品區、原材料儲存區、垃圾收集區等功能區的地面分別用不同厚度的混凝土進行硬化，科學節省混凝土，降低臨建的成本。

（3）鋼筋加工廠的位置盡量臨近攪拌站或項目部駐扎地等，降低臨時電力的投資，共享部分交通道路，進而節約臨時設施的成本投資。

4.2 引進先進設備，提高加工效率

（1）二氧化碳氣體保護焊機：二氧化碳氣體保護焊機的焊接效率比傳統交流焊機高2～3 倍，成型效果好，且不需處理焊接雜項，是焊接技藝設備的首選。

（2）液壓組合沖剪機：傳統的加工方法需要2 臺簡單的設備配合加工，加工效率低，孔尺寸偏差大，液壓組合沖剪機加工效率高，孔尺寸精度較高。

（3）數控冷彎機：冷彎機可以在鋼筋廠加工各種隧道型鋼拱，方便快捷，相比傳統壓力機具有更高的工作效率和更高的折彎件精確度，從而加快型鋼拱的加工速度。

（4）數控抱箍折彎機：采取傳統手工折彎機操作，每一級需要配備2 人（操作工藝：鋼材落料→鋼筋折彎），而且加工標準不統一，精度不高，偏差大；采取數控彎箍機施工，各班只需配備1 人（操作步驟：彎箍機切割且同時進行彎曲），加工標準一致，偏差小。

（5）數控小沖管機：采取傳統的純手工和搖臂鉆床加工操作，每班需要配置3 人，純手工結合氧乙炔下料采用手工繪圖（操作步驟：導管入位→手工繪線和標注打孔孔位→人工下料），處理效果差，不規范，存在安全隱患。搖臂鉆床加工為使用人工配合機械鉆孔（操作步驟：手工繪線和標注鉆孔孔位→導管入位→搖臂鉆打孔），加工效率低，安全隱患大；但是用數控小沖管機加工，每班只需要1人（操作步驟：導管到位→根據設定的程序進行等離子（火焰）切割），節省了煩瑣的手工畫線工序，加工效率比上述兩種方法提高了3～4 倍，人工輸入降低了67%，大大提高了加工進度，安全隱患小。

4.3 精簡人員減少工費投入

科學分配勞動工人，挑選技能熟練的鋼筋工、電焊工、機器操作工，通過專業培訓學習合格后方可上崗，提升專業熟練水平，采取操作班組固定操作、操作流水線操作，機器操作工需專機專人，工作人員工資通過計件進行計算，多勞多得可提高工人的積極性。

4.4 合理選擇運輸車輛，減少運輸成本

按照全線操作通道彎曲、陡峭且多變的半成品鋼構件特征，需采用不同的車輛進行運輸。盡可能地提升運輸效率，科學節省運輸投資。每個鋼材加工廠有5 輛運輸車輛，其中拖拉機平板車2 輛、汽車起重機2 輛、汽車平板車1 輛，科學調度，以滿足施工高峰期的使用要求。

（1）牽引車平板車主要用于道路平坦、坡度較小的施工現場，運輸鋼筋籠和橋梁鋼筋。雖然其使用受到一定限制，但投入成本較低。

（2）車載起重機主要用于道路彎曲陡峭的施工現場、橋梁施工現場和路基附屬施工現場。車載起重機的使用降低了現場租用汽車起重機的成本，運輸效率高。

（3）汽車平板車關鍵用在有吊車操作的工點和路基附屬地點，運輸效率高于拖拉機平板車。

4.5 合理控制損耗，降低材料成本

根據利用各結構鋼材的狀況，購買非標長度和國家標準長度的原材料進行綜合，科學明確落料長度，降低廢料的產生。同時，綜合考慮提高鋼筋廢料的利用率，合理使用材料頭，有效降低廢料的數量。在滿足設計要求的條件下，盡最大限度采取閃光對焊、直螺紋套筒等機械連接方法。

4.6 加強設備維修保養，提高設備利用率

定期維護設備可有效減少設備損壞率，防止設備故障導致生產減速，提高工作效率。認真維護設備，延長設備使用周期，可降低設備的大修概率。應配備足夠的易損配件，以確保設備發生故障時能及時修復。

4.7 狠抓質量管理，減少廢品率

（1）嚴格落實班組長質量安全責任制。按照各鋼廠加工廠的生產任務，選派2 名班組長擔任鋼筋加工生產工作，選派的班組長通過培訓考核及格后持證上崗。

（2）在鋼筋加工廠設立3 個檢查辦公室，即組長辦公室、技術員辦公室、質量檢測員辦公室，辦公室是項目質量控制的最前端“陣地”，功能是24h 服務生產技術和質量檢測的第一線，全過程可標識、可控制，檢驗時可隨叫隨到，強化過程中鋼構件加工質量的源頭把控。工廠交付的所有半成品，經過自檢、復檢、專項檢查及格后，由監理工程師進行驗收，合格后方可交付，隧道鋼拱在正式生產加工前應進行拼裝。

（3）做好技術人員和質量檢驗人員的技術指導任務，在鋼筋加工廠三級交底會上，由班組長和職工對交底內容逐項進行說明。定時召開班組長及職工人員的視頻培訓交底大會，促使工作人員更深入地了解每個工序的實際操作步驟。

4.8 強化安全管理

定時檢查鋼筋加工廠內吊裝鋼絲繩和地上鋪設的電纜，若有損壞及早替換，保證工作人員的人身安全；定時檢驗輸送車輛的制動系統，注意進行維修和養護，保證車輛行駛安全。

增加安全保護用品的投資，如給電焊工人分發防塵口罩、手套、眼鏡，全體工作人員都需配置對應的勞保用品，預防意外給人身安全帶來危害。此外，輸送車輛安排專業隨車人員跟車，并指揮車輛運行和當場物料的裝卸事項，減少由于車輛輸送中引發的安全事故。

5 鋼筋集中加工模式的實際應用效果

5.1 提高鋼筋加工質量

鋼筋集中加工模式引入的理念、方法以及硬件設施更先進，可解決傳統鋼筋加工模式下員工工作量大、鋼筋加工質量差、效率低等問題，從原材料的角度保證了房屋建筑工程的施工質量。鋼筋加工成品的質量檢查合格率達到100%，長度誤差得到有效的控制（在- 5～5mm 以內），直螺紋絲頭合格率達到100%。因此，從質量的角度來看，鋼筋集中加工模式可行。

5.2 經濟效益優勢突出

在本項目中，預算鋼筋用量為35000t，實施的是鋼筋集中加工的模式。相比于傳統加工模式（施工現場加工）的鋼材盈余率，有明顯的提升（從8%增加至12%），鋼材用量隨之減少。經計算，預計節約成本約375 萬元。

項目預算鋼筋消耗量為4983.04t， 實際為4521.357t，可以發現，集中加工模式下的鋼筋消耗量減少461.683t，節約率達到9.83%。集中加工模式下，加工損耗率為0.824%，得到有效的控制（僅為現場加工模式的13%左右）。除此之外，鋼筋集中加工回庫鋼筋凈增值達到15萬元，加之消耗量凈增值161.7 萬元，節省的成本共計176.7 萬元，具有較高的經濟效益。

6 結語

鋼筋集中加工模式在理念、生產技術、管理方法等方面均比傳統的現場加工更先進，鋼筋的加工質量、效率、效益更高，綜合應用效果較好，可應用于房屋建筑工程中。在不同的房屋建筑工程項目中，工程人員應根據項目的具體情況合理應用鋼筋集中加工技術，提高鋼筋加工質量，促進工程項目向高質量發展。