高鐵預(yù)制梁場(chǎng)鋼筋加工車間的新型布局設(shè)計(jì)

楊基好

（中鐵十局，濟(jì)南 250000）

1 工程概況

中鐵十局廊坊制梁場(chǎng)位于河北省廊坊市廣陽區(qū)萬莊鎮(zhèn)境內(nèi)，新建城際鐵路聯(lián)絡(luò)線一期工程線路里程DK22+827 線路左側(cè)，占地面積0.113km2。承擔(dān)新建城際鐵路聯(lián)絡(luò)線一期工程廊坊東站前特大橋、廊坊特大橋、新航城特大橋、動(dòng)車走行線左線特大橋、動(dòng)車走行線右線特大橋，共計(jì)460 孔箱梁的預(yù)制施工任務(wù)。

2 國(guó)內(nèi)技術(shù)背景

目前，傳統(tǒng)常見的鋼筋加工車間布局為橫列式平行于綁扎臺(tái)座，鋼筋半成品需要大量勞動(dòng)力進(jìn)行人工搬運(yùn)。通常情況下鋼筋加工車間與綁扎胎具之間被主干道隔開，安全性低、搬運(yùn)成本高、工人勞動(dòng)強(qiáng)度大。鑒于傳統(tǒng)鋼筋加工車間布局的種種缺陷，也為推行“機(jī)械化、自動(dòng)化、智能化”鋼筋加工車間的建設(shè)，減少人工搬運(yùn)的工程量，本工程研發(fā)設(shè)計(jì)出一套“縱列式鋼筋加工車間新型布局”。

3 鋼筋加工車間的新型規(guī)劃布局

為實(shí)現(xiàn)鋼筋加工場(chǎng)最大化減少二次倒運(yùn)及人工搬運(yùn)，所以將綁扎臺(tái)座與鋼筋加工場(chǎng)布置在主干道一側(cè)，鋼筋加工車間設(shè)置2 個(gè)24m×80m 跨輕鋼結(jié)構(gòu)大棚并排布置，棚頂為M 形，布設(shè)排水槽流向水溝。為了便于鋼筋原材料、鋼筋半成品吊裝，梁場(chǎng)研發(fā)了雙鉤5t+5t 桁吊，每個(gè)掛鉤載重5t，可同時(shí)升降亦可單獨(dú)走形，剔除單鉤吊物不平衡的老思路，降低了安全風(fēng)險(xiǎn)。靠近綁扎區(qū)一側(cè)的桁吊走形軌道外懸延10m，鋼筋半成品檢驗(yàn)完畢后，按梁體使用數(shù)量、檢驗(yàn)批次打捆，通過桁吊直接吊運(yùn)至鋼筋綁扎臺(tái)座，合理規(guī)劃各功能區(qū)域形成從鋼筋存放、加工、配送流水線作業(yè)，提高了設(shè)備使用率，減少工人勞動(dòng)強(qiáng)度。

3.1 布局規(guī)劃

整體規(guī)劃以縱列式規(guī)劃為主，主要體現(xiàn)為各功能區(qū)域的合理性、流水作業(yè)的便捷性、施工作業(yè)的規(guī)范性、整體空間的整潔性等。打破以往傳統(tǒng)規(guī)劃理念，使規(guī)劃布局更加合理可靠。整個(gè)鋼筋加工車間主要分為鋼筋加工車間及原材料存放車間，明確的區(qū)分可減小因施工造成的交叉作業(yè)，降低安全風(fēng)險(xiǎn)；同時(shí)，能夠有效擴(kuò)大原材料的存放空間，更大化地滿足原材料庫存能力。鋼筋加工車間主要功能為半成品加工及存放，與原材料區(qū)分開后的整體布局更加整潔美觀。

3.2 功能區(qū)規(guī)劃

鋼筋原材存放區(qū)主要負(fù)責(zé)各規(guī)格型號(hào)直螺紋、盤螺、盤圓及鋼絞線的存放，原材存放朝向與卸車區(qū)平行布置，卸車及倒運(yùn)時(shí)避免鋼筋調(diào)向，可減少安全事故的發(fā)生。其次，該區(qū)域平行布置全自動(dòng)鋼筋剪切平臺(tái)系統(tǒng)2 套，手動(dòng)剪切機(jī)3 套，便于鋼筋下料[1～3]。鋼筋原材存放區(qū)如圖2 所示。

圖2 鋼筋原材存放區(qū)

鋼筋加工區(qū)主要負(fù)責(zé)各種規(guī)格型號(hào)的鋼筋加工、定位網(wǎng)焊接、半成品存放展示。該區(qū)域所需鋼筋均由剪切平臺(tái)下料后自動(dòng)輸送加工，可有效減少鋼筋的倒運(yùn)次數(shù)。鋼筋加工完畢后，按照梁體使用數(shù)量、檢驗(yàn)批次進(jìn)行打捆，由門吊將半成品鋼筋吊至半成品存放區(qū)進(jìn)行存放。

4 鋼筋加工車間新型布局的智能化應(yīng)用

鋼筋自動(dòng)化加工生產(chǎn)管理系統(tǒng)包括生產(chǎn)加工訂單管理、鋼筋原材料的出入庫管理、成型鋼筋的出入庫管理、數(shù)據(jù)分析等各方面。同時(shí)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)任務(wù)訂單和工廠內(nèi)鋼筋加工設(shè)備雙向數(shù)據(jù)及時(shí)交互，可實(shí)現(xiàn)鋼筋設(shè)備的生產(chǎn)結(jié)果反饋到辦公室進(jìn)行信息匯總，從而實(shí)現(xiàn)從訂單到生產(chǎn)的全數(shù)字化和信息化管理，達(dá)到更高效、更準(zhǔn)確、更節(jié)約的管理目的。每批原料的入庫和出庫，都可做到對(duì)使用歷史進(jìn)行追溯。該系統(tǒng)可通過掃碼技術(shù)，完成原料的入庫和出庫操作，并在系統(tǒng)中生成對(duì)應(yīng)的原料信息。原料以及成品的庫存，在生產(chǎn)系統(tǒng)中會(huì)有數(shù)據(jù)顯示。盤點(diǎn)的數(shù)據(jù)可在系統(tǒng)中生成盤點(diǎn)文檔，可免去人工數(shù)據(jù)盤點(diǎn)。運(yùn)用生產(chǎn)管理系統(tǒng)，通過設(shè)備與系統(tǒng)的交互，減少人員的工作負(fù)擔(dān)，減少鋼筋原材的消耗，改善傳統(tǒng)生產(chǎn)環(huán)節(jié)難以管控的現(xiàn)狀，提升鋼筋在生產(chǎn)環(huán)節(jié)的效率和質(zhì)量，進(jìn)一步降低項(xiàng)目成本。生產(chǎn)管理系統(tǒng)連接加工設(shè)備，數(shù)據(jù)傳輸準(zhǔn)確無誤，避免錯(cuò)加工。

通過智能設(shè)備實(shí)時(shí)反饋加工數(shù)據(jù)，可全方位保障對(duì)現(xiàn)場(chǎng)加工進(jìn)度的監(jiān)管，實(shí)現(xiàn)了從原材進(jìn)場(chǎng)、原材使用、鋼筋加工、鋼筋半成品出庫、配送及到場(chǎng)的全過程信息化管理。通過生產(chǎn)管理系統(tǒng)，落實(shí)加工方案，及時(shí)把握原材、半成品、成品等用料情況，有效控制原材使用量。通過二維碼掃描的功能，可實(shí)現(xiàn)輕松的數(shù)據(jù)入庫，實(shí)時(shí)反饋到生產(chǎn)管理系統(tǒng)。

5 鋼筋加工車間新型布局的特點(diǎn)

鋼筋加工車間新型布局的特點(diǎn)包括：（1）安全性能高。研發(fā)推行了雙鉤5t+5t 桁吊，每個(gè)掛鉤載重5t，可同時(shí)升降亦可單獨(dú)行走，剔除單鉤吊物不平衡的老思路，降低了安全風(fēng)險(xiǎn)，提高了設(shè)備使用率[4]。（2）降低勞動(dòng)強(qiáng)度?？拷a(chǎn)區(qū)一側(cè)的桁吊走形軌道外懸延10m，鋼筋半成品檢驗(yàn)完畢后，按梁體使用數(shù)量、檢驗(yàn)批次打捆，通過桁吊直接吊運(yùn)至鋼筋綁扎臺(tái)座，減少工人勞動(dòng)強(qiáng)度。（3）節(jié)約成本。鋼筋半成品通過桁吊與龍門吊之間的轉(zhuǎn)換，最大化地減少了二次倒運(yùn)及人工搬運(yùn)。（4）提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。傳統(tǒng)布局方式的半成品運(yùn)至綁扎臺(tái)座需經(jīng)過主干道、門吊基礎(chǔ)3 次倒運(yùn)，影響其他工序；采用新型布局方式的桁吊與龍門吊之間的轉(zhuǎn)換減少了與其他工序之間的影響[5]。

6 工程應(yīng)用及效益分析

6.1 技術(shù)優(yōu)點(diǎn)

在設(shè)計(jì)初期，通過對(duì)設(shè)計(jì)圖紙的不斷優(yōu)化，使得各功能區(qū)不斷完善利用率顯著提高，節(jié)約用地。在鋼筋場(chǎng)施工過程中，合理規(guī)劃拼裝場(chǎng)地，節(jié)約用地；勞務(wù)人員上：由于設(shè)計(jì)延長(zhǎng)門吊軌道線，降低了人工使用率。

6.2 效益分析

效益分析從以下3 方面進(jìn)行：

1）經(jīng)濟(jì)效益分析。使用桁吊與龍門吊之間轉(zhuǎn)換運(yùn)輸，減少了工人搬運(yùn)，節(jié)省了人力，大大地提高了工作效率。人工較之前縮減了10 人，按照每人每天200 元計(jì)算總工期730 天，共節(jié)省 730×200×10=146 萬元。

2）社會(huì)效益分析。使用縱列式布置鋼筋加工場(chǎng),不僅大大提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率，而且保障了鋼筋原材和鋼筋半成品運(yùn)輸過程中的安全。該鋼筋加工車間新型布局方式適用于各新建鋼筋加工場(chǎng)，尤其對(duì)梁場(chǎng)施工有明顯的優(yōu)勢(shì)，對(duì)我國(guó)類似的鋼筋加工場(chǎng)有著非常強(qiáng)的適用性和優(yōu)越性。

3）環(huán)保及其他效益。使用縱列式布置鋼筋加工場(chǎng)，通過合理規(guī)劃及布置，能有效提高土地使用率從而節(jié)約臨時(shí)用地。