自制圓形彎箍機在工程項目中的應(yīng)用
——以溫州生態(tài)園北出入口項目為例

賀剛

（浙江興業(yè)市政工程有限公司，浙江 溫州 325000）

1 溫州生態(tài)園北出入口項目簡況

溫州市生態(tài)園北出入口位于溫州三垟濕地，由溫州生態(tài)園開發(fā)建設(shè)投資集團有限公司承擔實施，該工程建設(shè)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(jù)工程設(shè)計圖紙需要，溫州生態(tài)園北出入口項目圓形框架柱總數(shù)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(shù)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(shè)備成本包括了購買設(shè)備費用、場地轉(zhuǎn)移費用、成品質(zhì)量、數(shù)量、人工費用、維護維修費用等。溫州生態(tài)園北入口工程項目經(jīng)過省、市各級審計、監(jiān)督，對成本有科學(xué)計算和管控。項目整體工期較長，鋼筋加工就呈現(xiàn)不連貫狀態(tài)，工期不緊張時，可能月旬使用不到。設(shè)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(yīng)場地能力強。溫州生態(tài)園北出入口項目雖為平地，但其位處三垟濕地，水網(wǎng)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(fù)雜環(huán)境，要求各類施工設(shè)備，均要有較強的場地適應(yīng)能力，尤其需要防水防澇。

（3）易操作及維護。溫州生態(tài)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(xué)歷者極少，對于高智能化設(shè)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(shè)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(tài)園北出入口的圓箍鋼筋數(shù)量達到14000個，鋼筋加工的周期短。要效率也要質(zhì)量的需求現(xiàn)狀決定了鋼筋加工設(shè)備的抗負荷能力要強，能適用連續(xù)施工的特點。

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

根據(jù)前文所述E-Navigation戰(zhàn)略對GMDSS現(xiàn)代化的需求，GMDSS現(xiàn)代化發(fā)展可分為以下3個階段。

3 現(xiàn)有鋼筋加工設(shè)備比對

在科技發(fā)展推動下，建筑鋼筋加工設(shè)備也不斷推陳出新，經(jīng)歷了從手工向半自動、自動化和智能化發(fā)展變化的階段。其技術(shù)參數(shù)如表1。

表1 手工箍筋彎曲器技術(shù)參數(shù)

（1）手工箍筋彎曲器。

手工箍筋彎曲器是傳統(tǒng)建筑模式下的結(jié)晶，時代久遠。其生產(chǎn)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(gòu)件加工，生產(chǎn)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(nóng)村建設(shè)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(shù)活，加工速度慢，一個標準工的成件數(shù)量不足240個，勞動力成本較高，且成型產(chǎn)品參差不齊，質(zhì)量堪憂。各大建筑公司早就棄之。

（2）半自動數(shù)控箍筋彎曲機。

表2 半自動箍筋彎曲機技術(shù)參數(shù)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(shè)備體型也變大了許多。其為半自動智能控制系統(tǒng)，操作人員不僅通過腳踏踏板配合手工操作，機械傳動，實現(xiàn)了省力、提速、提質(zhì)目的，且設(shè)備下有裝置有輪子，裝卸車方便，工地內(nèi)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(nèi)置行程方式調(diào)節(jié)彎曲角度，但較為復(fù)雜，操作不便利，也不具備彎曲圓形箍筋的條件。

（3）全自動數(shù)控箍筋彎曲機。

表3 全自動數(shù)控箍筋彎曲機技術(shù)參數(shù)表

全自動數(shù)控箍筋彎曲機已經(jīng)實現(xiàn)了全自動化和智能化，其內(nèi)部裝置有氣動伸縮系統(tǒng)，PC電腦系統(tǒng)、調(diào)直系統(tǒng)、切斷系統(tǒng)，彎曲系統(tǒng)等，不僅尺寸準確，且可任意調(diào)節(jié)彎曲切斷一次性成型，智能計數(shù)，廢料少，需要的人工也較少，生產(chǎn)效率高。這些優(yōu)勢都是手工和半自動箍筋彎曲設(shè)備無法相比的。

圖3 全自動數(shù)控箍筋彎曲機實例圖

不過，全自動數(shù)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(shè)備均價均在數(shù)萬元或數(shù)十萬元，智能化越高、型號越大，制造的產(chǎn)品規(guī)格越高，其價格也越高。二是設(shè)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(xiàn)場需要較大的場地。不易在不同工地之間轉(zhuǎn)運，轉(zhuǎn)運或場地內(nèi)部調(diào)整工作場地時，均需要動用大型的吊車、載重貨車等。三是內(nèi)部構(gòu)件復(fù)雜，各項儀器精細，不能進水，必須在有防雨防澇設(shè)施情況下工作，如室內(nèi)工棚，而建筑工地環(huán)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(shù)字設(shè)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(xiàn)有設(shè)備無操作工現(xiàn)狀。五是出現(xiàn)故障，需要專業(yè)技術(shù)人員維修，技術(shù)人員到工地維修，路程較遠，如是配件出現(xiàn)故障，又需訂制配件，導(dǎo)致維修周期較長，且成本較高，易延誤工期。

設(shè)備評判。建筑項目工地需要的是既可降低成本、轉(zhuǎn)運便捷，又適應(yīng)場地能力和抗負荷能力強，易操作和維護的鋼筋加工設(shè)備。而綜合以上的手工、半自動和全自動數(shù)控箍筋彎曲機來看，還沒有能滿足這些需要的產(chǎn)品。手工箍筋彎曲機的效率太低，需要的勞動力太多，且產(chǎn)成品質(zhì)量堪憂；半自動箍筋彎曲機的轉(zhuǎn)運不便且產(chǎn)成品不能滿足多樣化的箍筋，圓箍產(chǎn)品更是無法實現(xiàn)；全自動數(shù)控箍筋彎曲機雖然極大地提高了產(chǎn)品效率，降低了勞動力成本，但其體型巨大、轉(zhuǎn)運不便，設(shè)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(jù)溫州生態(tài)園北出入口項目的實踐，對圓箍彎曲機進行改造。設(shè)備取材設(shè)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(shè)備及配件情況

所選的設(shè)備型號為GF25A數(shù)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(zhuǎn)盤1個，擋板2個，行程開關(guān)3個，交流接觸器2個，腳踏開關(guān)2個，角度轉(zhuǎn)換開關(guān)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(diào)節(jié)器1個。（7）14mm調(diào)節(jié)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(shè)備。先后拆除設(shè)備上的配件有：2個擋板→中心柱→工作轉(zhuǎn)盤→行程開關(guān)→交流接觸器→腳踏開關(guān)→角度轉(zhuǎn)換開關(guān)。（2）安裝設(shè)備。部分配件拆除后，根據(jù)實際，安裝新的配件：驅(qū)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(diào)節(jié)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(guān)。

完成的設(shè)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(guān)啟動驅(qū)動系統(tǒng)，機架上的主動輪開始轉(zhuǎn)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(zhuǎn)動，調(diào)節(jié)桿可調(diào)節(jié)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(shù)據(jù)。設(shè)備改造完成后，進行初步測試，其主要數(shù)據(jù)如表4。

表4 自制圓箍彎曲機數(shù)據(jù)

數(shù)據(jù)比對。由于溫州生態(tài)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(shù)為圓箍數(shù)量、設(shè)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(shù)據(jù)比對

從本質(zhì)上講，自制的圓箍彎曲機仍然是半自動鋼筋彎箍機，但經(jīng)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(tài)園項目中的應(yīng)用

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

圖6 自制的圓箍鋼筋在溫州生態(tài)園北出入口工程中的應(yīng)用

圖7 自制圓箍鋼筋設(shè)備和圓箍樣品

表6 自制和全自動數(shù)控彎曲機在溫州生態(tài)園項目中的應(yīng)用

在此次實踐應(yīng)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(wù)，其可移動、易維護、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定可靠，彌補了全自動數(shù)控鋼筋彎曲機在實踐應(yīng)用中的缺陷，尤其是在全自動數(shù)控鋼筋彎曲機出現(xiàn)故障需要維修三天，而工期十分緊張的情況下，發(fā)揮中堅作用，保障了溫州生態(tài)園北出入口工程的順利進行。

6 結(jié)語

人工彎箍設(shè)備已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代化建筑生產(chǎn)工藝的需求，而且成本高效率低。全自動彎箍機設(shè)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(jīng)過測試，并經(jīng)溫州生態(tài)園北出入口項目實踐檢驗，工效顯著，操作簡便，設(shè)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(chǎn)使用。