自动滚焊机施工技术自动滚焊机施工技术

自动滚焊机施工技术

自动滚焊机施工技术

王殿武

中交第四航务工程局有限公司总承包分公司 广东 广州 510000

摘要：在采取桩基进行地基加固处理工艺中，桩基钢筋笼加工对桩基质量及施工速度有很大影响，通过采用先进的施工工艺可以保证钢筋笼的施工质量和施工速度，进而保证现场的施工工期。这一先进工艺就是自动滚焊机在钢筋笼的加工中的应用。

关键词：桩基施工 钢筋笼加工 方案对比 自动滚焊机

Intakethepileforfoundationreinforcementtreatment,pilefoundationreinforcingcageprocessinghasagreatinfluenceonthequalityofpilefoundationandconstructionspeed,throughtheadoptionofadvancedconstructiontechnologycanensuretheconstructionqualityofsteelreinforcementcageandconstructionspeed,ensuringthatthesceneoftheconstructionperiod.Thisadvancedtechnologyistheapplicationofautomaticwelderintheprocessingofsteelcage.

0 引言

现代施工中不论是房建还是公路、铁路在地基处理中大多采用桩基形式，在桩基施工中需要加工钢筋笼，对于短桩可以一次成形运往现场一旦桩长较长就需要进行分节加工并运至现场进行钢筋笼的下放。根据施工工艺不同分节下放时连接方式也不同，一种传统人工加工钢筋笼采用绑条焊接方式，另一种是采用自动滚焊机加工钢筋笼式采用机械连接。下面就对这两种工艺进行对比。

1 工程概况

本工程是青岛市红岛—胶南城际轨道交通工程共分为两段，北段自嘉陵江路站至井冈山路(不含)段线路长2.4km，全部为地下线，设地下车站2座；南段自大珠山段(不含)至董家口火车站段线路长37.68km，全部为高架线，设高架车站8座，设古镇口车辆基地1处，出入线长1.61km，由古镇口南站南端接轨，设董家口停车场1处，出入线长0.53km，由董家口火车站南端接轨。

该工程为青岛地铁13号线高架端，基础采用灌注桩和承台，在软弱地基处理施工工艺中多采用桩基，根据项目部施工段地质情况灌注桩长度有超过80%的超过14米并且分布在8.2公里的地铁线上，然而桩长超过14米的运输很不方便，需要进行分节处理。在下放钢筋笼时需要进行接头连接，为缩短钢筋笼下放时间保证成桩质量，对钢筋笼加工工艺进行对比，选出更好工艺。

2 方案比选

2.1 人工加工钢筋笼

施工工艺：首先根据设计要求做出加强箍筋，在箍筋上根据所需要钢筋数量进行画点标识，然后把主筋一根一根焊接在加强箍筋上，最后把钢筋普通箍筋安装在主筋外侧完成钢筋笼加工。由于是人工加工，当钢筋笼长度超过14米的时候就很难在场地内转动就需要分节加工，只能采用预留接头的方式，由于接头都是预留在对接时很难保证每个接头连接间隙，所以只能采用绑条焊工艺保证质量。

优点：前期投入较少，只需要一台电焊机和弯弧机就可以完成钢筋笼的加工。

缺点：需要人工较多，分节钢筋笼在现场焊接时不仅焊接接头多，而且由于是立焊很难保证焊接质量，同时需要焊接时间较长，外箍筋间距变化较大很难控制均匀。

2.2 滚焊机工艺

施工工艺：只需将主筋顺着设计完的钢筋定位孔穿进，然后用固定螺栓进行固定即可开始钢筋笼加工，由于是机械加工，可以把两根主筋采用机械连接进行连接，待第一段加工完成第二节还未加工完成时可以把第一节拆下，在拆下时对钢筋进行标记防止对接是找不到对应钢筋，这样有可以在第二节的尾部接上第三节进行加工，这样工艺加工出的钢筋笼是一个整体。

优点：采用自动滚焊机加工桩基钢筋笼箍筋间距均匀，采用机械连接缩短了钢筋笼下放时间可以不受钢筋笼长度的限制。两个工人及可以完成钢筋笼加工工作。

缺点：前期需要投入大量资金购买设备，需要门机设备配个进行钢筋笼拆卸工序。

图1 自动滚焊机加工第二节钢筋笼

2.3方案选择

本工程主要选择滚焊机工艺,主要原因如下:

(1)在生产效率上,我标段最开始采用人工加工钢筋笼(直径1.6m),每天一班作业,每班7~8人,每天可加工钢筋笼5~7个,平均每个钢筋笼长度在12m左右,则每天加工60~84m左右,施工速度远远赶不上桩基成孔速度｡在引入滚焊机之后,每天一班作业,每班4~5人,每天可加工15~20个钢筋笼,则每天加工180~240m左右,施工速度大大提高了｡生产速度是人工加工的3倍左右,节省人工3/4｡

(2)在生产质量上,滚焊机加工钢筋笼具有以下几个特点:①机械化制作钢筋笼,主筋､绕筋间距均匀,精度高｡②机械旋转,盘筋与主筋缠绕紧密｡③先成型后加内箍筋,确保成品钢筋笼同心度｡④滚焊机加工的钢筋笼一次检测合格率达到100%｡人工加工的钢筋笼有以下几个缺点:①主筋及绕筋间距尺寸误差较大｡②主筋与绕筋缠绕不紧､整体松散的机率比较大｡③内箍筋焊接易产生热变形,导致钢筋笼变形机率大｡由此可见,滚焊机加工的钢筋笼从质量方面有了很大的提高,为工程质量提供了有力的保障｡

(3)在生产成本上,本设备全天12h作业(白天作业,夜间休息),12h为一班,共1班组,每班组4人,我标段桥梁桩基钢筋笼主要为1.6m,现已1.6m桩基础钢筋笼为例来分析,1.6m桩基钢筋笼每延米重量约为200kg,每米消耗电焊条1kg,滚焊机及其配套电焊机设施功率为120kw,每天平均加工钢筋笼200m｡则每天产量为:200kg/m×200m/1000=40t,消耗人工为4人×12h/8h=6工日,消耗电焊条为1kg/m×200m=200kg,消耗电为120kw×12h=1440度,考虑设备摊销等其他因素,综合分析工费成本约在420元/t左右｡采用传统的人工加工,综合分析工费成本约在580元/t左右,相比之下,采用滚焊机加工钢筋笼要比人工加工每吨便宜160元｡总之,滚焊机加工钢筋笼无论从标准化施工､生产效率､生产质量､生产成本上都远远优于传统的人工加工｡滚焊机加工钢筋笼必将取代人工加工｡

3 施工工艺流程及施工方法

3.1 施工工艺流程

自动滚焊机安装规划布置图—安装机械设备—调试机械设备—准备阶段--开始下料钢筋—钢筋笼加工—运输至现场—下放钢筋笼—机械连接两节

3.2 施工方法

3.2.1 规划布置

根据场地及自动滚焊机尺寸和工作要求合理规划安装位置，并画出安装平面图，规划电缆布置图。按图纸要求进行场地平整硬化布置电缆。

3.2.2 安装机械设备

场地整理完成后，安排专业机械安装队伍进行自动滚焊机安装。首先进行安装位置放样，依次安装主机、上料平台、出料平台完成后接通电源。

3.2.3 调试机械设备

首先进行自动滚焊机水平调整，保证组装完成后的滚焊机在一条直线上，进而保证在加工钢筋笼的时候机械产品顺利产出。其次进行机械设备运行调试，观察设备转速及水平速度是否匹配，运行正常后开始进行钢筋笼加工。

3.2.4 准备阶段

按图纸要求进行原材料进场，检查原材料出场合格证及生产批次。现场进行取样进行复测，待各项试验指标复测合格后方可使用。

3.2.5 钢筋下料

根据图纸设计钢筋笼长度进行计算下料长度并制做下料单，根据下料单进行下料施工。如果钢筋原材长度比下料长度短需要进行加长钢筋，对钢筋接头采用无齿锯进行切割，完成后利用套丝机进行套丝，并用打磨机磨去丝头不平部分保证每个丝头部分平整接触良好。利用通规和止规进行丝头检查，通规可以顺利通过止规只能通过两至三个丝及为合格。下图2为钢筋采丝头

图2 完成钢筋采丝端

3.2.3 钢筋笼加工

完成以上工作后开始使用自动滚焊机进行钢筋笼加工，首先把钢筋材料放在上料平台上，然后通过人工把钢筋笼主筋穿入自动滚焊机主筋固定孔中，并用固定孔上螺栓对每根主筋进行固定保证在施工过程中每根主筋都与其他钢筋同步，根据箍筋间距计算出自动滚焊机转速并在操作平台中属入，把箍筋一头焊接在其中一根主筋上，启动自动滚焊机。自动滚焊机在旋转同时进行水平位移把箍筋均匀安装在主筋上，保证了钢筋间距均匀。在自动滚焊机旋转时焊接工人按图纸要求对箍筋与主筋连接处进行跳焊处理，保证箍筋与主筋形成一个整体。

对于需要分节加工的钢筋笼加工采用连接—拆分—连接的方式进行加工及使用，在第一节钢筋笼主筋还剩余大约50cm没有加工完成的时候，把第二节钢筋笼用套筒与第一节钢筋笼主筋进行连接。连接的时候首先把套筒拧在第一节主筋上，用扭力扳手把第二节钢筋拧入套筒中，直到达到设计值后停止。待第二节钢筋笼加工完成2米以上时，暂停加工。任意选一根主筋为标记钢筋，使用油漆进行标记，然后把两节钢筋笼拆开，利用机械把第一节钢筋笼调下，并把自动滚焊机水平位移部分后移到第二节钢筋笼处与第一节钢筋笼固定主筋方法一样进行固定并开始加工直到完成。

3.2.4 钢筋笼下放

对于两节及多节钢筋笼下放方式如下。根据钢筋笼位置，首先下放底部一节钢筋笼使用杠杆把这一节钢筋笼临时放在成孔的上方，上面一节利用吊车吊起与刚才放好一节进行对接，在对接采用原先做好标记的钢筋进行找位置，依次一根一根进行对接，待每根主筋都按设计要求对接完成后开始旋转套筒连接两节钢筋笼，采用扭力扳手进行检测扭矩值达到设计要求为止。对于多节钢筋笼进行重复上述操作即可。合格后开始下放到设计位置。见图3 钢筋笼对接。

图3钢筋笼对接

5 实施效果

通过采用自动滚焊机加工灌注桩钢筋笼，不但提高了钢筋笼加工质量，同时也提高了钢筋笼加工速度，减少了人工使用。原来每人平均一天加工5米钢筋笼，而且质量很难保证；现在一人平均可以加工40米，大大提高了加工速度。原先工艺采用绑条焊接每两节之间连接大约需要4小时，现在只需要不到20分钟即可完成链接同时还容易对链接质量的控制和检测。

通过自动滚焊机节约了原材料，原来每个接头都需要两根钢筋进行连接，现在只需要一个套筒即可。

6、结语

在施工过程中，我们采用自动滚焊施工技术，节约了人工和材料，提高了施工质量。同时也保证了施工工期按期甚至提前完成，为在同行竞争中增添了砝码。真正实现体质增效的施工工艺。通过这一工艺的改进取得了良好的效果，为以后施工工艺的选择积累了宝贵的经验。

参考文献

[1]《铁路混凝土工程钢筋机械连接技术暂行规定》. 铁建设〔2010〕41 号

[2]《钻孔灌注桩成孔、地下连续墙成槽检测技术规程》. DB/T29-112-2010