1 ?前言
1.1 ?工藝工法概況
鋼筋籠自動加工機在目前施工中逐漸運用，其本身是將鋼筋加工矯直、強化冷拉延伸、彎曲成型、滾焊成型、鋼筋的連接等設(shè)備有機的結(jié)合在一起，基本上實現(xiàn)機械化和自動化，大大提高了鋼筋籠成型的質(zhì)量和效率。
1.2 ?工藝原理
根據(jù)設(shè)計要求的鋼筋籠直徑與主筋根數(shù)，定制鋼筋籠加工機，施工時將主筋穿過固定旋轉(zhuǎn)盤模板圓孔，頂入至移動旋轉(zhuǎn)盤的相應(yīng)孔中進行固定，把箍筋端頭先焊接在一根主筋上，然后通過定盤及動盤通過同步電機轉(zhuǎn)動把箍筋纏繞在主筋上。動盤一邊旋轉(zhuǎn)一邊后移，箍筋間距由兩盤的轉(zhuǎn)速和行走速度決定，同時使用二氧化碳保護焊對箍筋進行焊接，從而完成鋼筋籠制作。
2 ?工藝工法特點
2.1質(zhì)量穩(wěn)定，采用機械化作業(yè)，主筋、箍筋的間距均勻，箍筋螺旋成型時，支撐穩(wěn)固，能保證鋼筋籠的同心度和直徑誤差，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。
2.2自動化程度高，加工成型速度快，施工效率高，勞動強度底。主筋套絲完成后，直接放到鋼筋籠加工機的上料盤上，避免人工來回搬運主筋。主筋在圓周上均勻分布，多節(jié)鋼筋籠對接時同心度保證好，可提高鋼筋籠在孔口連接的效率。 ???
2.3箍筋不需搭接，較之手工作業(yè)節(jié)省材料，節(jié)約人工，降低了施工成本。箍筋使用機械纏繞，與主筋之間纏繞非常緊密，相對比人工纏繞松散的特點，更能發(fā)揮好箍筋的性能，保證鋼筋籠的整體性。
3 ?適用范圍
本工藝工法適用于直徑φ600mm～φ2500mm、主筋直徑14mm～40mm、箍筋直徑5mm～14mm、箍筋間距50mm～450mm范圍的樁基鋼筋籠加工。
4 ?主要引用標準
《鋼筋混凝土用鋼第一部分：熱軋光圓鋼筋》（GB1499.1-2008）
《鋼筋混凝土用鋼第二部分：熱軋帶肋鋼筋》（GB1499.2-2007）
《鋼筋焊接及驗收規(guī)程》(JGJ18-2010)
《鋼筋機械連接技術(shù)規(guī)程》JGJ 107-2007
設(shè)計圖紙、合同文件。
5 ?施工方法
根據(jù)設(shè)計文件，定制符合生產(chǎn)需要型號的鋼筋籠加工機。通過人工對鋼筋原材加工，如按照設(shè)計文件需要進行精確下料、利用滾絲機加工機械連接絲頭，利用液壓上料平臺及分料盤安裝鋼筋籠主筋并固定，通過同步電機的轉(zhuǎn)動以及移動盤向后運動將放置于固定轉(zhuǎn)盤上的箍筋緊緊纏繞在主筋上，利用CO2保護焊完成主筋與箍筋的連接，從而使鋼筋籠成型。
6 ?工藝流程及操作要點
6.1 ?施工工藝流程
施工工藝流程圖見圖1。
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圖1 ?鋼筋籠加工機施工工藝流程圖
6.2 操作要點
6.2.1 施工準備
（1）場地硬化
鋼筋籠加工場地應(yīng)先使用機械整平壓實，并使用混凝土硬化鋼筋加工場地。
（2）安裝鋼筋籠加工機
在規(guī)劃好的場地里，在廠家技術(shù)人員的指導下，將鋼筋籠加工機零部件組裝成型，并經(jīng)過廠家技術(shù)人員調(diào)試，達到生產(chǎn)要求。
6.2.2 施工步驟
（1）鋼筋原材進場
在鋼筋原材到達施工現(xiàn)場后，首先由材料員核實鋼筋進場信息，并通知項目部試驗室進行驗收。試驗室接到通知后聯(lián)系監(jiān)理工程師，一同去現(xiàn)場驗收鋼筋外觀質(zhì)量、材料證明文件，并核對鋼筋型號，待驗收合格后方可卸車放入待檢區(qū)。
卸車后在監(jiān)理工程師見證下，按照同一批量、同一規(guī)格、同一爐號、同一出廠日期、同一交貨狀態(tài)的鋼筋，每批重量不大于60T為一個檢驗批，進行現(xiàn)場見證取樣送檢。
進場原材料按不同規(guī)格分別堆放，并設(shè)立標示牌，注明規(guī)格、進場日期、檢驗狀態(tài)。 原材料嚴禁直接堆放在地面，下面需墊以方木架空，上面用彩條布覆蓋。
（2）鋼筋下料
鋼筋下料前，應(yīng)經(jīng)過認真的研究，計算出各種不同直徑的鋼筋最優(yōu)的下料長度，下料過程中要考慮到鋼筋接頭位置應(yīng)錯開。為保證絲頭加工的要求，鋼筋下料應(yīng)采用砂輪切割機切割，不宜用普通切斷機或電焊方法切斷。鋼筋端面宜平整并與鋼筋軸線垂直，不得有馬蹄形或扭曲，如有不平，應(yīng)重新進行切割。鋼筋端部不得有彎曲，出現(xiàn)彎曲應(yīng)調(diào)直。
（3）鋼筋絲頭加工
加工人員必須由廠家進行技術(shù)培訓，經(jīng)考核合格后方可上崗操作。正式加工前，設(shè)備由廠家人員進行調(diào)試及成型試驗，還須進行鋼筋連接接頭工藝試驗，符合要求后開始加工。廠家必須配備人員進行現(xiàn)場指導。
剝肋滾軋直螺紋現(xiàn)場質(zhì)量控制的核心是絲頭加工質(zhì)量的控制，因此加工絲頭的檢驗至關(guān)重要。絲頭檢驗有四個要素：剝肋光圓尺寸、螺紋中徑尺寸、螺紋加工長度、螺紋牙型。每項檢驗用的量具、檢驗方法及要求詳見表1。
表1 ?直螺紋控制要求
序號 | 檢驗項目 | 量具名稱 | 檢驗要求 |
1 | 外觀質(zhì)量 | 目 ?測 | 牙形飽滿、牙頂寬超過0.6mm，禿牙部分累計長度不超過一個螺紋周長； |
2 | 外形尺寸 | 卡尺或?qū)Ｓ昧烤?/span> | 絲頭長度應(yīng)滿足設(shè)計要求； |
3 | 螺紋大徑 | 光面軸用量規(guī) | 通端量規(guī)應(yīng)能通過螺紋的大徑，而止端量規(guī)則不應(yīng)通過螺紋大徑； |
4 | 螺紋中徑及小徑 | 通端螺紋環(huán)規(guī) | 能順利旋入螺紋并達到旋合長度； |
止端螺紋環(huán)規(guī) | 允許環(huán)規(guī)與端部螺紋部分旋合，旋入量不應(yīng)超過3P（P為螺距）； |
對加工的鋼筋螺紋絲頭，必須逐個進行目測檢查，加工人員每加工10個用檢具檢查一次。
經(jīng)自檢合格的絲頭，應(yīng)由質(zhì)檢員隨機抽樣檢驗，以一個工班內(nèi)生產(chǎn)的絲頭為一個檢驗批，隨機抽檢10％，且不得少于10個。當合格率小于95％應(yīng)加倍抽檢，復檢中合格率仍小于95％，應(yīng)對該班生產(chǎn)的鋼筋絲頭逐個進行檢驗，并剔除不合格的絲頭，查明原因解決后重新加工絲頭。
絲頭加工完畢經(jīng)檢驗合格后，立即將標準絲戴好保護帽，加長絲擰上連接套，防止絲頭損壞及銹蝕。
（4）上料
主筋放在主筋料架上，箍筋放在固定轉(zhuǎn)盤上。主筋原材應(yīng)已經(jīng)加工完成，其長度、順直度符合設(shè)計及規(guī)范要求。螺旋箍筋由機械手自動調(diào)直，較之傳統(tǒng)人工減少一道工序。
（5）穿主筋及固定
將主筋穿過固定盤到移動盤，并在移動盤通過螺栓進行固定。起始節(jié)鋼筋籠端頭齊平，標準節(jié)和末節(jié)鋼筋籠主筋要按設(shè)計和規(guī)范要求的尺寸錯開端頭。箍筋穿過夾具連接到主筋上。
（6）安裝內(nèi)箍圈
主筋固定完成后，在移動盤和固定盤之間安裝內(nèi)箍圈，內(nèi)箍圈位置按設(shè)計要求安放，并與每根主筋焊接牢固，穩(wěn)定主筋，避免在轉(zhuǎn)動過程中發(fā)生移位。
（7）箍筋端部固定在主筋上
把箍筋通過調(diào)直機在主筋上并排連續(xù)繞兩圈，并與主筋焊接牢固，焊接采用二氧化碳保護焊，焊絲采用1mm鍍銅焊絲。
（8）連續(xù)旋轉(zhuǎn)焊接
固定盤、移動盤同步旋轉(zhuǎn)，移動盤邊旋轉(zhuǎn)邊后移，主筋同時做縱向和圓周兩個方向運動，拖動箍筋在主筋上纏繞，形成螺旋箍筋，焊接工人在操作平臺上對箍筋進行點焊，直到鋼筋籠成型。螺旋箍筋加密區(qū)與非加密區(qū)的間距通過對移動盤移動速度的控制來實現(xiàn)，通過穩(wěn)定轉(zhuǎn)速，保證了螺旋箍筋間距均勻。
（9）終止焊接并切斷箍筋
固定盤后預(yù)留的主筋長度達到要求時，固定盤和移動盤停止旋轉(zhuǎn)。用人工切斷箍筋，并將最后一圈箍筋焊接牢固。
（10）分離固定盤
切斷箍筋后，移動盤繼續(xù)后退，拖動鋼筋籠的主筋和固定盤分離。
（11）松筋并分離移動盤
將移動盤上固定主筋的螺栓松開，移動盤繼續(xù)后退，直到和鋼筋籠分離即可停止移動盤。
（12）降下液壓支撐并卸籠
將液壓支撐架托住鋼筋籠下降到鋼筋籠支撐平臺，然后把加工好的鋼筋籠推離支架。
（13）移動盤歸位
移動盤前進歸位，準備生產(chǎn)下一節(jié)鋼筋籠。
（14）焊接內(nèi)箍圈
內(nèi)箍圈在鋼筋籠成型后，按設(shè)計要求安裝，保證鋼筋籠的整體性。
7 ?勞動力組織
正常情況下,7人一班，即可作業(yè)。具體分配如下：備料、上料：4人，滾焊：1人，安裝內(nèi)箍圈及配合2人。14?個人一天就可以加工?16?個23米長的成品的鋼筋籠。?
8 ?主要機具設(shè)備
主要機具設(shè)備見表2。
序號 | 機具名稱 | 規(guī)格 | 數(shù)量(臺、套) |
1 | 鋼筋籠加工機 |
| 1 |
2 | CO2自動焊機 | L2150028 | 1 |
3 | 電焊機 | NBC500 | 2 |
4 | 套絲機 | GY-40型 | 2 |
表2 ?主要機具設(shè)備
9 ?質(zhì)量控制
9.1?易出現(xiàn)的質(zhì)量問題
主要問題有：焊接夾渣、未焊透、焊縫長度不符合要求等。
9.2保證措施
9.2.1加工機的安裝質(zhì)量直接影響設(shè)備的使用狀態(tài)，因此，設(shè)備安裝場地平整硬化的施工要確保水平，設(shè)備安裝牢固。
9.2.2加工機要通過調(diào)試驗收后才能使用。
9.2.3原材料進場應(yīng)按規(guī)范進行復檢，合格后方可使用，確保原材料質(zhì)量。
9.2.4固定操作人員，組織學習培訓，編制針對性的技術(shù)交底。
9.2.5加強原材加工的質(zhì)量控制，及時驗收成品鋼筋籠，對有缺陷的地方及時整改。
9.2.6按規(guī)定進行設(shè)備的圍護保養(yǎng)，確保設(shè)備正常運行。
10 ?安全措施
10.1 ?主要安全風險分析
????本工藝的主要安全風險有操作人員機械傷害、觸電、電焊電弧光視力損傷等。
10.2 ?保證措施
10.2.1設(shè)備使用前，要檢查相關(guān)電源的接通情況；漏電保護器、地線要安裝正確，確保其運行安全。?
10.2.2設(shè)備運行過程中，嚴禁遮蓋電器部分，以保證散熱良好；要經(jīng)常檢查馬達是否過熱。
10.2.3定期對各類接線端子、螺栓、螺帽進行檢查，在電源切斷的情況下重新緊固；對減速機液壓油量進行定期檢查，如有不足，要進行添加，如有漏油現(xiàn)象，要進行及時修理。。
10.2.4設(shè)備操作人員須經(jīng)培訓合格方能上崗，嚴禁非操作人員操作設(shè)備。必須遵守設(shè)備操作規(guī)程。
10.2.5制作結(jié)束后，移動盤應(yīng)歸位，關(guān)閉控制電源開關(guān)和油泵開關(guān)，關(guān)閉總電源、焊機電源開關(guān)。
11 ?環(huán)保措施
本工法對環(huán)境的主要影響是加工噪音和弧光對周邊環(huán)境影響。
11.1施工期間必須遵守國家有關(guān)環(huán)境保護的法令
11.2將各種油類廢棄物應(yīng)進行分類收集，統(tǒng)一處理，減少對環(huán)境的污染。
11.3施工要做到工完場清，施工完畢后將邊角廢料收集在一起，統(tǒng)一放在廢料庫中。
11.4優(yōu)先選用先進的環(huán)保機械。采取設(shè)立隔音墻、隔音罩等消音措施降低施工噪音到允許值以下，同時盡可能避免夜間施工。
12 ?應(yīng)用實例
12.1 工程簡介
由中鐵一局集團第二工程有限公司承建的沈陽地鐵九號線工程土建施工第九合同段項目，包括沈蘇西路站、沈蘇西路站~勝利南街站A區(qū)間、曹仲車輛段出入線段。其中車站長187.55m，基坑深16~18m，A區(qū)間為站后折返區(qū)間，基坑長219m，深16~23m，車站與區(qū)間均為明挖順做，基坑為圍護樁鋼管支撐體系；出入線段包含100m暗挖區(qū)間和585m明挖區(qū)間，暗挖為雙聯(lián)拱，中洞法施工，明挖采用圍護樁鋼管支撐體系。
12.2 ?施工情況
我單位與2013年4月2日開始沈蘇西路站車站與沈~勝A區(qū)間圍護樁施工，樁長22.5m~32.6m，鋼筋籠加工主要采用鋼筋籠加工機生產(chǎn)，傳統(tǒng)人工制作加以輔助。我單位引進的鋼筋籠加工機最長可一次成型23m長的鋼筋籠，超長的籠子采用分節(jié)加工模式，由于鋼筋籠加工機主筋間距固定，鋼筋籠的同心度保證比較好，大大提高了孔口連接的速度。
12.3 ?工程結(jié)果評價
鋼筋籠加工機在我項目上投入使用，大大減輕了工人的勞動強度，提升了工效，并節(jié)約材料與人工。鋼筋籠加工機生產(chǎn)的鋼筋籠穩(wěn)定性與同心度保證的比較好，主筋間距以及箍筋間距分布均勻，質(zhì)量穩(wěn)定。在施工中，由沈陽地鐵公司組織了全市地鐵在建項目施工單位與監(jiān)理單位對我項目的鋼筋籠加工質(zhì)量控制進行了觀摩交流活動，取得了較好的經(jīng)濟效應(yīng)與社會效應(yīng)。