钢筋成型系统在混凝土预制构件生产中的应用

于明　任霞　刘兴刚　边野

摘要：混凝土预制（PC）构件的生产在国内处于起步阶段，钢筋成型系统是PC构件生产中重要的组成部分，目前国内外钢筋成型系统的技术水平差异较大，研发和推广高水平的钢筋成型设备，全自动化地生产钢筋焊网及桁架，对于提高PC工厂的生产效率和预制构件的质量起到了关键的作用。

关键词：钢筋成型系统；PC构件；混凝土预制构件；钢筋焊网；桁架 文献标识码：A

中图分类号：TU649 文章编号：1009-2374（2015）15-0050-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.15.025

预制装配建筑技术是目前国际建筑工业化的潮流，是现代建筑产业项目的重要组成部分，混凝土预制（PC）构件制造的工厂化、自动化、高度集成化是预制装配建筑技术的核心内容，PC工厂一般由混凝土搅拌站、钢筋成型系统和预制构件生产线三个部分组成。钢筋成型系统的工艺技术水平及自动化程度将直接影响PC构件生产的质量和效率。

1 钢筋成型系统应用情况

1.1 国外应用现状

钢筋成型系统及其焊接制品在20世纪初产生于欧洲，经过近百年的应用与发展，在国外已经被建筑业广泛采用。奥地利、意大利、美国等国家20世纪初就制定了焊接钢筋网的标准，成批生产定型焊接钢筋网，以商品方式供应市场。国外代表企业，如奥地利Evg公司、意大利Progress公司、A.W.M公司等起步较早，自动化生产工艺技术已很成熟，系统及设备技术含量高，流水线生产，自动化程度高，焊接速度快，并配备了与预制构件生产线同步使用的钢筋物流与置放系统，确保整个PC工厂的流水线实现全自动化作业，但价格相对昂贵、耗电量大，并且对钢筋原料要求较高。

1.2 国内应用现状

我国钢筋成型系统应用较晚，20世纪80年代以前一直未能在现浇混凝结构工程上应用。90年代以来，越来越多的工程采用焊接钢筋网。目前钢筋成型系统的应用在国内尚处于起步阶段，还未形成规模。国内代表企业有建科机械（天津）股份有限公司、天津银丰机械设备公司、廊坊凯博建设机械科技有限公司等，这些企业均研发了具有各自特点的钢筋成型系统，形成了一定的规模，但由于起步较晚，与进口产品相比，还存在着一定的差距，例如生产线单一、自动化程度不高、设备占地面积大等，并且国内的钢筋成型系统属于通用性设计，不完全是针对PC构件生产线，因此，二者在使用过程中匹配程度也不是很好。

2 钢筋成型系统主要技术参数对比

钢筋网自动化焊接系统技术参数对比如表1所示：

表1 钢筋网自动化焊接系统技术参数对比

项目/厂家 天津建科 中科院廊坊凯博 EVG A.W.M

焊网最大宽度 3200mm 4000mm 4000mm 4500mm

焊网最大长度 10000mm 10000mm 12000mm 10000mm

可焊钢筋直径 5～12mm 5～12mm 5～16mm 6～16mm

纵筋

间距 100～500mm 50、100、150、200mm 50mm的倍数 50mm的倍数

横筋

间距 50～500mm，

无级可调 50mm以上

无级可调 35mm以上

无级可调 50mm以上

无级可调

额定

功率 126kVA 125kVA 900kVA 240kVA

焊点数 32 80 十个焊接头 八个焊接头

气源

压力 ≥0.7MPa ≥0.75MPa ≥0.8MPa ≥0.6MPa

项目/厂家 天津建科 天津银丰 EVG A.W.M

系统配电

容量 250kVA 250kVA 220kVA 200kVA

桁架节距 200mm 200mm 200mm 200mm

桁架高度 70～280mm 100～250mm 70～300mm 70～370mm

桁架宽度 60～90mm 75～130mm 60～80mm 80～100mm

弦钢筋直径 5～12mm 8～12mm 5～14mm 8～12mm

侧筋直径 4～7mm 5～7mm 3.5～8mm 5或6mm

桁架长度 2400～

12000mm 2000～

12000mm 2200～

14000mm 800～

13500mm

桁架生产

速度 ≤12m/min 12～15m/min ≤33m/min 12～13m/min

放线架数量 5个 5个 5个 7个

3 北方重工集团钢筋成型系统

目前，国内的PC工厂钢筋网和桁架焊接还是以人工和半自动化为主，整体技术水平远远低于进口设备，钢筋产品的质量和生产效率难以保证，施工环境属于“脏、乱、差”。因此，了解并学习国外先进技术，研发和推广具有自主知识产权的钢筋成型系统是非常必要的。

3.1 钢筋网全自动生产线及置放系统

该系统由钢筋网焊接机将具有相同或不同直径的纵向和横向钢筋分别以一定间距垂直排列、相互交叉点用电阻点焊在一起的钢筋网片，由PLC编程，在工厂内进行规模化生产，全自动完成从钢筋盘条上料到钢筋网片的生产工作。生产线各工序及关键控制点均安装有自动检测系统，具有故障诊断和报警功能，如出现纵、横筋不到位等故障或安全警戒线范围内存在不安全因素时，整个系统自动报警，停止生产并显示故障原因。

系统主要由上料卷车设备、钢筋矫直切割设备、横纵筋过渡运行设备、横筋输送系统、纵筋输送系统、焊接主机、钢筋网传输夹具装置、钢筋网纵向拉动装置、钢筋网输送平台、焊网倾翻设备、焊网折弯装置、钢筋笼输送设备、气压站以及网（笼）置放系统等部分

组成。

钢筋网成型系统具有极大的灵活性，可以全自动化地生产各种不同长度、宽度尺寸和形状的钢筋焊网、钢筋笼；可生产Z型钢筋网片；可配合PC生产线自动搬运、摆放网片、网笼，全面提高PC工厂的生产效率。

3.2 钢筋桁架全自动生产线及置放系统

该系统集钢筋的矫直、成型、焊接、切割为一体，在计算机的控制下全自动完成从钢筋盘条到钢筋桁架的生产工作。

全自动桁架生产线主要包括钢筋盘条放线架、钢筋矫直机、拱架机、桁架焊接机、桁架切断机、桁架自动叠放及链条输送机。为了方便切换钢筋盘圆，生产线还配置有专用的钢筋盘圆吊具和钢筋盘圆对焊机。

桁架置放系统与自动化PC构件生产线相结合，实现桁架的储存、定尺切割以及向底模托盘放置桁架的功能。该系统主要包括平板式桁架储存库、带夹具的龙门吊车、自动侧位传输装置喂料机、桁架液压切割机、桁架输出传输系统、桁架放置机械手。

为了满足运行要求和操作方便，系统配置有一体化微机和触摸屏的控制盘。控制盘上还配置有安全可靠的启动、紧急停止等常规操作按钮。

4 结语

随着住宅产业化的推广及预制装配建筑技术的迅速发展，PC构件领域对于钢筋成型系统的要求将会越来越高，研发和推广钢筋成型系统，对于加速住宅工业化进程，解决预制装配建筑过程中的工业化水平低、劳动生产率低、资源消耗高等“技术瓶颈”问题，将起到积极的作用。

作者简介：于明（1980-），男，北方重工集团有限公司工程设计院固废处理装备研究所所长，高级工程师；任霞（1980-），女，辽宁恒力工程机械有限公司技术部工程师；刘兴刚（1982-），男，北方重工集团有限公司工程设计院固废处理装备研究所设计员，工程师；边野（1984-），男，北方重工集团有限公司工程设计院固废处理装备研究所设计员，工程师。

（责任编辑：秦逊玉）endprint