自制圓形彎箍機在工程項目中的應用
——以溫州生態園北出入口項目為例

賀剛

（浙江興業市政工程有限公司，浙江 溫州 325000）

1 溫州生態園北出入口項目簡況

溫州市生態園北出入口位于溫州三垟濕地，由溫州生態園開發建設投資集團有限公司承擔實施，該工程建設面積為27289.54m2，其中地下20338.26m2，地下室主樓部分層高5600mm，有圓形柱131根。車庫部分層高4000mm，有方形柱276根。其中地上6951.28m2，地上夾層層高4800mm，有圓形柱62根。二層至屋面為坡型，標高為5800～89500mm高度不等，有圓形柱114根?？偣灿袌A形柱307根，圓柱直徑600～800mm，箍筋Φ8～Φ10，合計為14000個圓形箍筋。項目主體工程周期240天。

2 項目對圓箍鋼筋的需求特性

根據工程設計圖紙需要，溫州生態園北出入口項目圓形框架柱總數量達到307個，方形框架柱276根。圓形框架柱占本項目總框架柱數量的52.7%。項目對圓形箍筋的需求特性為：

（1）成本可控。鋼筋加工設備成本包括了購買設備費用、場地轉移費用、成品質量、數量、人工費用、維護維修費用等。溫州生態園北入口工程項目經過省、市各級審計、監督，對成本有科學計算和管控。項目整體工期較長，鋼筋加工就呈現不連貫狀態，工期不緊張時，可能月旬使用不到。設備閑置，就會造成成本增長。

圖1 手工箍筋彎曲器實例圖

（2）適應場地能力強。溫州生態園北出入口項目雖為平地，但其位處三垟濕地，水網密布，而項目分為地上地下兩部分，在雨季時，工地多有水洼、淤泥等。此等復雜環境，要求各類施工設備，均要有較強的場地適應能力，尤其需要防水防澇。

（3）易操作及維護。溫州生態園北出入口的鋼筋操作人員，文化水平以初中及初中以下為主，高中以上學歷者極少，對于高智能化設備的接受和理解能力整體較低，在施工中，難以做到精細化操作。因而，鋼筋加工設備要做到簡單，易操作，易維護。簡單的故障，鋼筋操作工能自行獨立維護，且不耽誤項目工期。

（4）抗負荷能力強。溫州生態園北出入口的圓箍鋼筋數量達到14000個，鋼筋加工的周期短。要效率也要質量的需求現狀決定了鋼筋加工設備的抗負荷能力要強，能適用連續施工的特點。

（5）轉運便捷。溫州生態園北出入口工程，因為涉及到上下層結構，在工期緊張、場地有限、現場布置等綜合因素下，就需要不斷對加工設備調整工作，隨時搬運。因此，轉運便捷、安裝，是鋼筋加工設備要考慮的因素之一。

根據前文所述E-Navigation戰略對GMDSS現代化的需求，GMDSS現代化發展可分為以下3個階段。

3 現有鋼筋加工設備比對

在科技發展推動下，建筑鋼筋加工設備也不斷推陳出新，經歷了從手工向半自動、自動化和智能化發展變化的階段。其技術參數如表1。

表1 手工箍筋彎曲器技術參數

（1）手工箍筋彎曲器。

手工箍筋彎曲器是傳統建筑模式下的結晶，時代久遠。其生產制作簡單，易安裝維修，攜帶方便，可以滿足4～12mm直徑鋼的多種形狀鋼筋構件加工，生產制作及維護的成本都極低，因而在單體建筑較小、工期不急等的農村建設用房或小型建筑項目中廣泛使用。

但其不足也十分明顯。在加工圓形箍筋時，需在底板上畫線，然后，把手沿著畫線一點一點地做彎曲弧度。由于是純手工和純技術活，加工速度慢，一個標準工的成件數量不足240個，勞動力成本較高，且成型產品參差不齊，質量堪憂。各大建筑公司早就棄之。

（2）半自動數控箍筋彎曲機。

表2 半自動箍筋彎曲機技術參數表

相比手工箍筋彎曲器，半自動箍筋彎曲機有了較大的進步，設備體型也變大了許多。其為半自動智能控制系統，操作人員不僅通過腳踏踏板配合手工操作，機械傳動，實現了省力、提速、提質目的，且設備下有裝置有輪子，裝卸車方便，工地內移動也較為便捷。

圖2 半自動箍筋彎曲機實例圖

但其缺陷也較為明顯：一是其重達到250kg，體型較為龐大，遠程運輸必須依靠載重貨車；二是箍筋的角度受限，其彎曲角度為90°、135°、180°，雖然一些廠家也進行改進，允許通過內置行程方式調節彎曲角度，但較為復雜，操作不便利，也不具備彎曲圓形箍筋的條件。

（3）全自動數控箍筋彎曲機。

表3 全自動數控箍筋彎曲機技術參數表

全自動數控箍筋彎曲機已經實現了全自動化和智能化，其內部裝置有氣動伸縮系統，PC電腦系統、調直系統、切斷系統，彎曲系統等，不僅尺寸準確，且可任意調節彎曲切斷一次性成型，智能計數，廢料少，需要的人工也較少，生產效率高。這些優勢都是手工和半自動箍筋彎曲設備無法相比的。

圖3 全自動數控箍筋彎曲機實例圖

不過，全自動數控箍筋彎曲機也有著極為明顯的缺陷：一是造價成本較高，設備均價均在數萬元或數十萬元，智能化越高、型號越大，制造的產品規格越高，其價格也越高。二是設備體型極大，有的重量達2200kg以上，是半自動箍筋彎曲機的2～3倍，在工地現場需要較大的場地。不易在不同工地之間轉運，轉運或場地內部調整工作場地時，均需要動用大型的吊車、載重貨車等。三是內部構件復雜，各項儀器精細，不能進水，必須在有防雨防澇設施情況下工作，如室內工棚，而建筑工地環境較差，防雨防護條件弱，工人工作操作力度較大，極易帶來損壞。四是因其采用數字設置模式，程控操作，操作人員需要初中以上文化和有一定文化水平的人員，而建筑工人文化程度整體較低，高層次文化人員較少，因此常常出現有設備無操作工現狀。五是出現故障，需要專業技術人員維修，技術人員到工地維修，路程較遠，如是配件出現故障，又需訂制配件，導致維修周期較長，且成本較高，易延誤工期。

設備評判。建筑項目工地需要的是既可降低成本、轉運便捷，又適應場地能力和抗負荷能力強，易操作和維護的鋼筋加工設備。而綜合以上的手工、半自動和全自動數控箍筋彎曲機來看，還沒有能滿足這些需要的產品。手工箍筋彎曲機的效率太低，需要的勞動力太多，且產成品質量堪憂；半自動箍筋彎曲機的轉運不便且產成品不能滿足多樣化的箍筋，圓箍產品更是無法實現；全自動數控箍筋彎曲機雖然極大地提高了產品效率，降低了勞動力成本，但其體型巨大、轉運不便，設施精密等等缺陷，卻更加明顯，在實踐中更多地淪為了花瓶。

4 圓箍彎曲機自制思路及測試

根據溫州生態園北出入口項目的實踐，對圓箍彎曲機進行改造。設備取材設備利用即將淘汰的半自動鋼筋彎箍機進行改造。

4.1 原有設備及配件情況

所選的設備型號為GF25A數控彎箍機，外形尺寸為730×720×800mm，有3kW電動機1臺，變速箱1個，齒輪2個，中心柱1個，工作轉盤1個，擋板2個，行程開關3個，交流接觸器2個，腳踏開關2個，角度轉換開關1個和電源控制器1個。

4.2 新增配件

（1）直徑150mm凹槽滾輪3個。（2）6200-2RS橡膠密封膠圈軸承2個。（3）20mm×150mm軸桿2根。（4）5mm厚度的從動輪上鋼板200mm×350mm2塊。（5）16mm×150mm螺桿2根。（6）調節器1個。（7）14mm調節螺絲1根。（8）全能彎箍機控制器1個。（9）接線器2塊。（10）CJX2S交流接觸器2個。（11）E430電焊條2根（用于焊接固定）。

改造步驟：（1）拆除設備。先后拆除設備上的配件有：2個擋板→中心柱→工作轉盤→行程開關→交流接觸器→腳踏開關→角度轉換開關。（2）安裝設備。部分配件拆除后，根據實際，安裝新的配件：驅動主輪→從動輪下部鋼板固定→從動輪→軸桿→從動輪上班鋼板固定→焊接固定調節座→接線器→接入交流接觸器→接入全能彎箍控制器→接入電源開關。

完成的設備外形，如圖4所示。

圖4 自制圓箍彎曲機實例圖

工作原理。通過控制開關啟動驅動系統，機架上的主動輪開始轉動，將需要加工的鋼筋插入凹槽通道，通過摩擦，主動輪和從動輪組轉動，調節桿可調節從動輪與主動輪之間的間距，滿足圓形箍筋直徑大小要求。

圖5 自制圓箍彎曲機制成的圓箍鋼筋

測試數據。設備改造完成后，進行初步測試，其主要數據如表4。

表4 自制圓箍彎曲機數據

數據比對。由于溫州生態園北出入口工程需要大量的圓箍鋼筋，為此，選擇圓箍鋼筋進行比對，主要參數為圓箍數量、設備和人工成本、電耗等指標（半自動鋼筋彎曲機不具備加工圓箍鋼筋的能力，不納入此次比對）。

表5 手工、全自動與自制鋼筋彎曲機數據比對

從本質上講，自制的圓箍彎曲機仍然是半自動鋼筋彎箍機，但經過升級改造，完美地彌補了其不能進行鋼筋角度自有彎曲等缺陷，且能自動移動，十分符合項目需求。

5 自制圓箍彎曲機在溫州生態園項目中的應用

經過測試和比對，自制圓箍彎曲機性能穩定，操作簡單，能耗較小，抗負荷能力較強，被溫州生態園北出入口項目施工方選為鋼筋加工的主要設備之一，與全自動數控鋼筋彎曲機同時完成溫州生態園項目的鋼筋加工。二者的主要數據如表6所示。

圖6 自制的圓箍鋼筋在溫州生態園北出入口工程中的應用

圖7 自制圓箍鋼筋設備和圓箍樣品

表6 自制和全自動數控彎曲機在溫州生態園項目中的應用

在此次實踐應用中，自制的半自動圓箍彎曲機較好地完成了鋼筋圓箍任務，其可移動、易維護、產品質量穩定可靠，彌補了全自動數控鋼筋彎曲機在實踐應用中的缺陷，尤其是在全自動數控鋼筋彎曲機出現故障需要維修三天，而工期十分緊張的情況下，發揮中堅作用，保障了溫州生態園北出入口工程的順利進行。

6 結語

人工彎箍設備已經不能滿足現代化建筑生產工藝的需求，而且成本高效率低。全自動彎箍機設備成本非常高，且在搬運、安裝、操作、維修上有一定的弊病，不利于工程進度慢、周期長的工程項目。而自制圓箍彎曲機利用即將淘汰的半自動鋼筋彎箍機進行改造，改造的成本低廉，改造簡單，經過測試，并經溫州生態園北出入口項目實踐檢驗，工效顯著，操作簡便，設備重量輕，搬運方便，維修簡單，安全可靠，具有較高的實用性，可以滿足一般工程項目以及工程周期較長大型項目的圓形箍筋生產使用。