浅谈如何建立钢筋数据库辅助钢筋加工

(中国水利水电第七工程局有限公司国际工程公司，成都，610213)

1 概述

在水电站项目建设过程中，主体结构的钢筋需求量巨大，甚至万吨以上，其钢筋车间图按不同版本来划分可以达到上千份之多，按钢筋车间图编制的钢筋加工任务单则更是数不胜数。为保证主体结构的施工能够顺利实施，每天按钢筋加工任务单所加工的长短不一、形状各异的钢筋可谓堆积如山。

在主体结构工作面全部展开之后，承包商时常面临工程师滞后发布批准版钢筋车间图，现场余料库库存数据不详，以及钢筋加工任务重的情况，导致在有限的人力资源内只能盲目选料加工钢筋。虽然这样能够提高钢筋加工效率，但是却造成钢筋损耗成倍增加。为了既提高钢筋加工效率，又提高钢筋利用率，辅助性的钢筋数据库可被采用。本文将通过结合工程状况，进行钢筋数据库建立的相关探讨。

2 建立钢筋数据库

钢筋数据库能辅助生产人员更合理更科学地选择原料和余料来加工生产所需的钢筋。建立钢筋数据库前，优先建立钢筋数据库所需的逻辑规则，这样钢筋数据库才可以使用各类软件(如：Excel、Access、其他编程软件)进行简易搭建。

2.1 钢筋数据库分类

本工程仅采用7种直径的螺纹钢筋，分别为：φ10mm、φ13mm、φ19mm、φ25mm、φ29mm、φ32mm、φ36mm。各种不同直径的钢筋都需要建各自的原料库、余料库、废料库。

2.1.1 原料库

市场上各种直径的原料钢筋只有9m和12m之分。由于直径较小的钢筋常被加工为梁柱箍筋等结构，尽管钢筋长度较短也能被加工为主体结构受力钢筋；但是对于直径较大的钢筋，长度较短的钢筋，很难被再次加工作为主体结构受力钢筋，结合本工程经验：φ10mm、φ13mm、φ19mm、φ25mm这些直径的钢筋只需要建立12m原料库；φ29mm、φ32mm、φ36mm这些直径的钢筋需要分别建立9m原料库和12m原料库。

2.1.2 余料库

短于9m且长于废料的钢筋。先按钢筋直径划分φ10、φ13、φ19、φ25、φ29、φ32、φ36共计7种余料库。7种不同直径钢筋的余料库又需要根据各自余料库内钢筋的长度划分长度区间；直径φ29，φ32，φ36的钢筋每0.5m划分一个长度区间(该长度区间的值可以再次细分)。

2.1.3 废料库

长度太短且不能被再次加工为主体结构的受力钢筋，但部分长度可以作为架立钢筋使用的短钢筋，这个废料库的数量越庞大说明钢筋利用率越低。如何确定废料长度最大值，将在本文2.3.2中具体介绍。

2.2 数据库运行规则

每一批钢筋加工任务单的录入工作完成后，数据库首先对钢筋任务单中的钢筋进行一次组合，这个组合的目的就是为了挑出该任务单内可以组成一组使用12m原料来加工的钢筋(即组合图1中所示的A+B，并使其组合值满足10.5m≤A+B≤12m)；随后数据库会根据已设定规则优先筛选出长度等于12m、9m、6m(2根组成12m)的钢筋，数据库会默认这些钢筋直接被原料加工，且从原料库中减去相应的根数。以φ36钢筋为例(其他直径的钢筋可以此类推，但是局部规则有细微调整)，具体规则如图1中所示。

图1 φ36钢筋数据库内部运行规则

2.2.1 划分点长度值的作用

φ36钢筋数据库内部运行规则中，划分点长度值是用来将6.01m～8.99m区间中的钢筋划分为两个长度区间的钢筋长度，6.01m～划分点这个长度区间的钢筋可以用12m原料来加工；划分点～8.99m这个长度区间的钢筋可以用9m原料来加工。划分点长度值是对钢筋长度分布柱状图2分析后确定的，将在本文2.3.2中具体介绍如何确定。

2.2.2 最大废料长度值的作用

φ36钢筋数据库内部运行规则中，最大废料长度值将帮助判断哪些长度的钢筋不能再次用于主体受力钢筋，这些长度的钢筋生成后可直接放入废料库；虽然这些钢筋太短了不能再作为主体结构受力钢筋，但是它们能作为架立钢筋得到再次利用。同时提醒组合后的钢筋的长度值应≥12m-最大废料长度。最大废料长度如何取值，将在本文2.3.2中具体介绍。

2.3 录入数据、分析数据

2.3.1 数据录入规则

在主体结构开始之初，主体钢筋未加工之前，数据库中仅原料库有钢筋根数(录入数据库的原料钢筋应以根数计量，并做到一旦原料采购到场，立即录入数据库)，余料库和废料库的根数均为零。所有数据的录入以仓号的施工顺序为准，优先施工仓号，其钢筋加工任务单优先录入数据库。按此顺序，依次录入第一批、第二批、第三批……第n批钢筋加工任务单后，余料库和废料库的数量会不断增大，同时不断消耗9m和12m的原料钢筋。在所有批次的钢筋加工任务单中，只有第一批次的钢筋加工任务单中的所有钢筋均采用原料库中的钢筋加工，数据库仅帮助判别哪些钢筋加工使用9m原料，哪些钢筋加工使用12m原料；其余批次钢筋加工任务单内的钢筋均要按2.3.2中的规则进行筛分、组合、选库、加工、统计不同长度余料钢筋的数量等程序。

2.3.2 数据录入实例

以第n批次钢筋加工任务单(仅显示部分内容)为例，见表1。

表1钢筋加工任务单

根据第n批次钢筋加工任务单，所有钢筋数据录入数据库后，优先生成φ36钢筋长度分布柱状图1，利用φ36钢筋长度分布柱状图1进行A=3.01m～5.99m的钢筋与B=6.01m～8.99m钢筋的组合任务，将10.5m≤A+B≤12m组合并统计根数后列入待使用12m原料加工的项，然后生成φ36钢筋长度分布柱状图2。φ36钢筋长度分布柱状图1与柱状图2区别为：柱状图2中10.5m～12m长度范围的钢筋的根数有所增加，3.01m～8.99m长度范围内被组合的钢筋的根数有所减少。

为了更直接的反映柱状图的内容，以φ36钢筋长度分布柱状图2为例，具体如图2所示。

图2 φ36钢筋长度分布柱状图2

柱状图数据分析：

(1)φ36钢筋长度分布柱状图2中显示1.51m以下的钢筋不能再次被利用作为主体结构的受力钢筋，则1.51m以下的钢筋直接进入废料库；

(2)确定6.01m～8.99m长度区间内划分点的长度值：

如图3所示，划分点长度值=12m-变量C；从宏观角度看(几个月甚至一年的数据分析结果)，长度值小于4m的φ36钢筋在此工程中的再次利用率极低，但是大于4m的φ36钢筋却有再利用的空间。因此，判断变量C是4m～5m长度区段内的φ36钢筋，变量C长度值可等于4m～5m长度区段内需要被加工的数量最多的几根φ36钢筋的最短值；由φ36钢筋长度分布柱状图2中所显示数据可以看出，变量C可取4.51m，则划分点长度值等于7.49m(即12m-4.51m=7.49m)。这样φ36钢筋数据库运行规则中，长度值等于7.49m～8.99m的钢筋可以直接使用9m原料钢筋加工，长度值等于6.01m～7.49m的钢筋可以直接使用12m原料钢筋加工，使用12m原料钢筋加工后剩余的、较长的φ36钢筋将进入余料库再次被利用。

图3 划分点长度值确定示意

(3)在使用余料库加工钢筋时应注意：变量C取4.51m以后，长度值等于4m～4.5m的钢筋，当余料库没有足够的对应长度的余料钢筋用于加工时，可用9m原料钢筋直接生产。

2.4 数据库维护

(1)为避免原料库(需要被加工的钢筋的原料库)内数量出现为零的情况，应及时采购各类直径的原料钢筋；

(2)每批次新采购的钢筋到场后，必须严格按照已划分的原料库进行数据入

库(以根数入原料库)；

(3)每批次的钢筋任务加工单都必须录入数据库，这样钢筋数据库中的余料库所生成的数据才具有真实性，才能与现场堆放的余料长度、根数保持一致。以便于生产人员实时掌握余料库内数据；

(4)当现场堆放的余料钢筋与数据库中余料库反映的数据不一致时，应手动调整数据库中的余料数据，该数据必须匹配现场堆放的余料钢筋的长度和根数；

(5)每批次的钢筋加工任务单只有经钢筋数据库筛分、组合、数据处理后，才允许加工钢筋。

3 结语

在钢筋生产过程中为了降低废料囤积量，广泛采用9m和12m的原料钢筋来加工主体结构的受力钢筋。而钢筋数据库则是辅助生产人员去辨别哪些钢筋应选择9m或12m原料钢筋来进行加工；还能辅助生产人员及时掌握余料库内数据，避免本应该从余料库选料加工的钢筋被直接使用原料加工，造成不必要的浪费。拥有电子版的钢筋数据库只是起到了辅助分析的作用，钢筋加工厂更应加强现场原料库、余料库、废料库的管理工作；特别是现场余料库的管理工作，怎样做到在有限的场地内将相同直径、相同长度的钢筋堆放在一起，并与数量较多的其他直径、其他长度的钢筋明显区分开来，这样才能取料方便，利于生产。