高强钢筋集中加工适应性新装备的开发

王洪达 苏悦来 毛徐鹏

高强钢筋集中加工适应性新装备的开发

王洪达 苏悦来 毛徐鹏

（沈阳理工大学 辽宁沈阳 110159）

高强钢筋在我国的建筑领域中占据着极为重要的位置。实际情况表明，高强钢筋不仅具有强度高等特性，其综合能力的表现，也明显高于普通的钢筋材料。因此，为了满足建筑领域的施工需求，实现高强钢筋产业与国家化接轨。完善高强钢筋的集中加工技术，对巩固和提高高强钢筋产业的推广，具有十分重要的意义。因此，本文结合高强钢筋技术应用的优势，重点阐述几种高强钢筋加工适应新装备的工作原理，并结合高强钢筋推广应用中存在的问题，提出一些建议。

高强钢筋；新装备；开发

前言：

随着建筑行业的不断发展，对钢筋混凝土的需求已经达到上亿平方米，其中消耗的钢筋数量也已经达到亿吨级以上。而高强钢筋的消耗，占据着钢筋总消耗量的60%。由此可见，市场需求量的不断增加，促使着加工高强钢筋的技术，随着需求量的增加，也在不断的发展与更新。但是，在实际情况中发现，随着钢筋强度的不断增高，钢筋的加工和连接难度也就越大。因此，实现高强钢筋集中加工技术，是解决这一问题的有效途径。

一、我国钢筋产品的现状

目前，我国钢筋产品分为热轧钢筋、中高强钢丝、钢绞线和冷加工钢筋。其中钢筋等级超过370级以上的钢筋即高强钢筋。

（一）热轧钢筋

根据国家标准，热轧钢筋的屈服强度分为四个等级，是目前我国土木建筑工程中，使用量最大的钢材品种之一。从热轧钢筋的表面上看，主要分为三种形状，光面型、月牙肋、等高肋型[1]。从热轧钢筋的内部结构来讲，热轧钢筋具有非常好的冷弯曲性能。因此，在满足抗震要求上，热轧钢筋可以充分发挥出良好的韧性和良好的塑造性，能够有效吸收地震能量，可以有效避免建筑断裂的情况发生。

（二）预应力钢丝钢绞线

预应力钢丝是预应力混凝土结构配筋用钢丝的简称。从表面形状来看，可以分为光圆的和规律变形的。所谓光圆的就是指光面的。而所谓规律变形的是指，有刻痕的、阴螺纹的、阳螺纹的、带肋的等。其加工方法分为，冷拉加工、矫直回火加工、稳定化处理、冷轧成型的、调质处理等。预应力钢丝的品种规格很多，主要的性能特点是强度高和松弛性能好，因此，在目前的土木建筑工程中，预应力钢丝被广泛使用。

（三）冷加工钢筋

所谓的冷加工钢筋，就是在常温的环境下，对钢筋进行冷拉处理或冷拔处理。冷加工钢筋的特点是，由于受到冷拉或冷拔的作用，钢筋的屈服点会随之提高，随即增加钢筋的强度，达到在使用过程中，节省钢材的目的[2]。

二、高强钢筋相关标准规范及设计问题

（一）完善配套标准加大宣传力度

我国对400MPa高强度钢筋的研制，在20世纪90年代就已经完成。并且在《混凝土结构设计规范》中指出，在施工过程中，将高强度钢筋作为主力钢筋来进行使用。但是，在实际情况中，高强钢筋并没有得到广泛的运用，这可能是由于施工单位，对于混凝土结构设计规范不熟悉。因此，尽快完善配套标准规范的修订，加大混凝土结构设计的宣传力度，是十分重要的任务[3]。

（二）设计中钢筋的优化选择

在不同的环境下，不同钢筋体现出的作用也不相同。高强钢筋用作受力主筋时，可以很好的发挥出高强钢筋的优势。但是，作为受力主筋来说，一般性质的高强钢筋，其延伸长度不能满足作为受力主筋的要求。而一般钢筋的延伸长度，虽然可以满足作为主筋的要求，但是却不能满足作为主筋的强度要求。因此，在钢筋的设计过程中，应该遵从“统筹兼顾，物尽其用”的原则。根据实际情况，应该设计出高、中、低强度都有的高强钢筋，在延伸性方面，也应该考虑好、中、差都要的高强钢筋。只有这样，才能在实际的施工过程中，既可以满足强度要求，又可以满足延伸性，使高强钢筋能够合理搭配的应用在实际情况当中。

（三）合理应用高强度钢筋

一般情况下，高强钢筋的强度和延伸性是相互矛盾的，在满足强度的同时，延伸性可会受损。但是，400MPa高强钢筋具有较好的强度和较好的延伸性。因此，在高强钢筋的选择上，应该根据实际情况，理智的选择。不仅要从强度和延伸性上考虑，在价格上，也应该作为重点考虑的因素之一。例如，400MPa钢筋价格不高，宜作为梁、板的纵筋、箍筋来使用。所以，不论是国内还是国外，400MPa都是被广泛的应用的。而500MPa钢筋虽然硬度更强，但是宜作为承重梁、柱、杆来使用。价格也不便宜。因此，虽然500MPa钢筋的硬度比400MPa钢筋的硬度要强，但是从全方位的角度来进行考虑，500MPa钢筋并不适合用作主力筋来使用。

三、新兴装备技术提供技术支持

随着我国建筑行业对于高强钢筋需求的不断加大，高强钢筋集中加工技术的不断完善，可以促进高强钢筋集中加工配送产业的发展，对保障建筑工程质量，起到了关键性作用。对此，通过引进的形式和自主创新等形式，研发成功的适应性新型装备技术，能够为高强钢筋集中加工行业的发展，提供一定的技术支持。

（一）GGJ13型弯箍机

GGJ13型弯箍机，主要由矫直系统、防扭槽送进系统、双向弯曲系统、切断系统、伺服控制系统、操作系统所组成。其工艺原理是钢材原材料在机器内经过去氧化处理后，经过矫直系统，将钢材进行矫直处理。矫直后的钢材通过防扭槽，自动确定钢材尺寸，再经过弯曲系统，自动角度弯曲。再通过自动切断系统，将钢材切断。实现钢筋自动送料、自动矫直、自动弯曲成型、自动切断多种工艺一体化的多尺寸钢筋制作。

GGJ13型弯箍机的主要特点是，自动化程度高、加工速度快、加工精度高、质量稳定性好、成材率高、简单操作等。是有效提高加工效率的重要工具。

（二）双筋钢筋笼成型机

双筋钢筋笼成型机，主要由主筋上料装置、主筋分料承料装置、固定旋转盘支撑装置、移动旋转盘支撑装置、成型笼系统、保护焊接系统、操作系统组成。其工艺原理是将钢筋笼的双主筋穿过固定旋转盘过线孔，在移动旋转盘过线孔中固定，再将箍筋端头在钢筋笼主筋上人工焊接，并同转动旋转盘，带动钢筋笼主筋在纵向和圆周两个方向运动，从而拖动箍筋原材在主筋上缠绕。使绕筋和主筋接触通过装置。保护焊接定位牢固，形成旋转双箍筋，从而形成双筋钢筋笼。

双筋钢筋笼成型机的主要特点是，使用成本较低，无需人工费时费力均布过线套。在拆卸、运输、安装方面，也具备简单操作的特性，大大方便了机器在工地间的频繁周转运输使用。

（三）钢筋缩径滚轧直螺纹生产线

钢筋缩径滚轧直螺纹生产线主要由承料装置、钢筋端头平切装置、钢筋横纵系统等组成。其工艺原理是钢筋端头自动平切处理后，使钢筋滚丝前的柱体直径达到统一尺寸，在经过生产线辗轧成型，再根据钢材冷作硬化的原理，对钢材进行处理。从而使直螺纹接头的抗拉强度高于钢筋母材的抗拉强度。然后利用连接技术，将钢材之间进行有效连接，促使钢筋的强度统一，成为一体，从而实现了同等强度连接的目的。

其技术特点是施工速度快，降低工程综合成本，推动节能减排，实现环保节能的目的。

结论：

高强钢筋集中加工适应性新装备的开发，不仅可以使钢筋的质量稳定可靠，对于绿色环保，节能减排来说，也具有重要的意义。

[1]侯君伟.我国高层建筑建造技术的发展[J].建筑技术开发,2015,08:8-15.

[2].《建筑机械化》杂志2015年总目次[J].建筑机械化,2015,12:74-84.

[3]《中国公路学报》编辑部.中国交通工程学术研究综述·2016[J].中国公路学报,2016,06:1-161.

王洪达（1996-），男，辽宁葫芦岛人，无机非金属材料专业

苏悦来（1996-），男，山东莱芜人，通信工程专业

毛徐鹏（1995-）男，江苏常州人，通信工程专业

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1007-6344（2017）03-0127-01