并排双主（箍）筋钢筋笼滚焊机械化制作施工技术

郑万鹏

【摘 要】随着我国经济的快速发展，公路运输车辆发生着日新月异的变化，重载车辆在不断地增加。为了提高桥梁承载能力，越来越多的桥梁桩基及墩柱的钢筋笼设计为复杂钢筋笼，两根主筋并排作为一束主筋的钢筋笼及两根箍筋并排缠绕的钢筋笼就是常用的复杂钢筋笼形式。此类钢筋笼传统的加工方式为人工加工，即主筋采用搭接焊焊接，箍筋采用人工缠绕绑扎。

【关键词】复杂钢筋笼 机械化制作 两根箍筋 两根主筋 并筋

目前国内桩基钻孔方法常采用旋挖钻成孔、冲击钻成孔、冲抓锥钻成孔等机械成孔方式，并采用多台钻机同时作业，成孔效率高。人工加工并排双主、箍筋钢筋笼的生产效率已很难满足机械化钻孔对钢筋笼数量的要求。另外，受工人技术水平、责任心等个异性因素影响，人工成型钢筋笼的质量不稳定。

1 研究意义

如何提高并排双主、箍筋钢筋笼的生产效率、从技术层面改善钢筋笼加工质量通病、降低生产成本，成为桩基施工需要解决的首要难题，它也是目前制约桩基施工进度、质量和成本的重要因素。

2 钢筋笼滚焊机改装原理和工作原理

并排双主、箍筋钢筋笼滚焊成型工艺以钢筋笼滚焊机作为主要加工机械，将钢筋笼滚焊机主筋模板由可容纳一根主筋的圆孔改装成可容纳两根主筋的圆孔，实现了并排双主筋钢筋笼的生产；将箍筋矫直器进行改装，实现了并排双箍筋钢筋笼的生产。主筋采用滚扎直螺纹机械连接。人工将每束主筋通过固定盘相应圆孔穿至移动盘相应圆孔中进行固定。将两根箍筋穿过箍筋矫直器焊接于一束主筋上，然后固定盘与移动盘同步旋转，移动盘同时纵移，采用二氧化碳保护焊将主筋与箍筋点焊连接，形成钢筋笼，如图1所示。

3 并排双主箍筋钢筋笼滚焊机械化制作工艺的操作要点和质量控制要点

3.1 钢筋笼滚焊机安装

设备安装前应合理的进行场地规划，使施工整洁有序，提高生产效率。箍筋存放区和主筋存放区的宽度应大于3m，并与道路相通，以便钢筋的进场、存放及箍筋料架的放置和操作。成品存放区的功能为成品钢筋笼从设备上运出和存放。应考虑起重设备的放置位置和运输机具的位置，成品存放区宽度应大于9m，加工场面积约800m2，加工场地应进行硬化。

箍筋缠绕过程中，钢筋笼滚焊机与箍筋料架之间会产生较大的拉力。设备安装区应设置基础，基础采用C20砼，厚度25cm，顶面应水平。两个箍筋料架也应设置基础，基础几何尺寸为2m*2m*0.25m。设备基座应保持水平，并用膨胀螺栓锚固于硬化的砼上，保证设备在运转期的水平稳定。

3.2 钢筋笼滚焊机改造

（1）箍筋矫直器的改装：当钢筋笼的箍筋为两根箍筋并排缠绕时，采用改装箍筋矫直器的方法可实现此类钢筋笼的加工，如图2所示。在箍筋矫直器上焊接固定两根50cm长的钢管，钢管采用两端焊接固定。钢管内径大于箍筋直径2-4mm，钢管壁厚大于2.5mm。出口处钢管中心间距等于箍筋直径，故采用一高一低的位置焊接。（2）主筋模板圆孔的改装：当钢筋笼主筋为两根主筋并排作为一束主筋时，采用改装旋转盘内主筋模板圆孔的方法，可实现此类钢筋笼的加工。将目前的圆孔改装成可容纳2根主筋的椭圆形孔，并沿圆周切向布置，如图3所示。

根据主筋直径选择不同型号的钢管。计算包裹两根主筋所需的长度，计算不同型号钢管周长，两者匹配，以钢管周长选择钢管型号。压制钢管成图示椭圆形。钢管长度为10-15cm。加工螺栓孔。将椭圆钢管沿切向焊接于移动盘模板上。焊接位置要保证钢筋笼直径符合要求。固定盘上的椭圆形孔直径略大，在末端开敞口，使其可容纳主筋机械连接套筒，并使主筋束顺畅纵移。

3.3 设备调试

箍筋间距由移动盘和固定盘旋转速率及移动盘纵移速率决定。钢筋笼滚焊机工作前需要预设参数：在控制台输入箍筋间距，试运行1m后，检查间距是否满足要求，如有误差应微调移动盘的纵移速率。

钢筋笼滚焊机数控单元应由专人负责调试。在箍筋缠绕过程中常对箍筋间距进行测量，发现间距不符合要求后，及时调整参数。

3.4 主筋连接

主筋连接采用滚扎直螺纹机械联接。

3.5 双主筋及双箍筋上料

在主筋料架的每个隔档内放入两根主筋，主筋料架在钢筋笼滚焊机运转过程中起到固定未成形主筋的作用；在两个箍筋料架上各吊装一捆盘筋，将两根盘筋的一端分别穿过改装的箍筋矫直器钢管。在加工过程中应注意避免主筋料架中的两根钢筋交叉缠绕，如有发现应及时放正。

3.6 双主筋穿筋、固定

将钢筋笼滚焊机的移动盘纵移至接近固定盘的起始位置（两旋转盘间距50cm）。操作台和焊接位位于两旋转盘之间。将每束主筋从主筋料架穿过固定盘的模板圆孔，穿至移动盘的模板圆孔内，用螺栓将主筋束逐个固定于移动盘模板圆孔内。两旋转盘之间的主筋束此时间距均匀，钢筋笼直径形成。

3.7 双箍筋焊接

（1）起始焊接：将两根箍筋穿过改装的箍筋矫直器钢管，拉至与主筋交叉的焊接位置，与主筋束焊接固定。仅启动移动盘的旋转功能，将两根箍筋并排连续绕两圈，并在每束主筋与箍筋的交叉点用二氧化碳保护焊进行点焊，防止加工过程中由于箍筋拉力过大而脱焊。（2）正常焊接：启动移动盘的旋转和纵移功能，移动盘和固定盘及主筋料架同步旋转，同时移动盘纵移。此时主筋旋转，并通过固定盘上的圆孔纵移，双箍筋连续在主筋上并排等间距缠绕，使用二氧化碳保护焊对主筋束和箍筋的交叉点进行同步点焊，可采用左右跳焊的方式。每隔1m对主筋束进行点焊。当移动旋转盘纵移经过液压托架位置后，应将托架顶起，防止钢筋笼下挠变形。当成形钢筋笼加工至加强筋位置时应及时焊接加强筋，防止钢筋笼变形。（3）终止焊接：加工至箍筋终止位置时停止移动盘纵移，将双箍筋并排缠绕二圈，并焊接牢固，切断箍筋。

3.8 钢筋笼分离

（1）分离固定盘：仅启动移动盘的纵移功能，移动钢筋笼，使钢筋笼和固定盘分离。（2）分离移动盘：卸除固定主筋束的螺栓，向外纵移移动盘，使钢筋笼和移动盘分离。此时钢筋笼支撑于液压托架上。

3.9 卸笼

将加工好的钢筋笼移离液压托架，并降下液压托架。可加工一个高度略低于钢筋笼滚焊机液压托架的小拖车。移离钢筋笼时，将小拖拖车紧靠钢筋笼滚焊机，人工即可将钢筋笼滚至小拖车上运出场外。

3.10 移动盘归位

移动盘归位，准备生产下一个钢筋笼。

3.11 钢筋笼检验

并排双主、箍筋钢筋笼的检验项目包括：（1）外观检验：钢筋有无锈蚀；焊渣是否清理干净；受力钢筋是否顺直。（2）主筋检验：钢筋笼外径；钢筋笼长度；主筋间距；主筋根数；主筋束的整体性。（3）箍筋检验：箍筋间距，同排箍筋的整体性。

4 结语

（1）将钢筋笼滚焊机主筋模板由可容纳一根主筋的圆孔改装成可容纳两根主筋圆孔，满足了并排双主筋钢筋笼生产的要求，实用性强，生产的并排双主筋钢筋笼主筋束顺直、间距均匀，合格率高，钢筋笼无变形。（2）将箍筋矫直器进行改装，满足了并排双箍筋钢筋笼的生产要求。生产的并排双箍筋钢筋笼，箍筋间距均匀，误差小，缠绕紧密，钢筋笼刚度好。（3）形成了并排双主、箍筋钢筋笼滚焊机械化施工技术。经过分析研究及施工实践证明，并排双主、箍筋钢筋笼滚焊机械化制作技术与传统手工作业对比具有以下特点：1） 加工速度快；2）加工质量稳定可靠；3）节约材料；4）占用较小的场地（800平方米）。

参考文献：

[1]中交第一公路工程局有限公司，主编.公路桥涵施工技术规范[M].人民交通出版社，2011.

[2]周水兴等编著.路桥施工计算手册[M].人民交通出版社，2001.