高铁预制梁场钢筋加工车间的新型布局设计

杨基好

（中铁十局，济南 250000）

1 工程概况

中铁十局廊坊制梁场位于河北省廊坊市广阳区万庄镇境内，新建城际铁路联络线一期工程线路里程DK22+827 线路左侧，占地面积0.113km2。承担新建城际铁路联络线一期工程廊坊东站前特大桥、廊坊特大桥、新航城特大桥、动车走行线左线特大桥、动车走行线右线特大桥，共计460 孔箱梁的预制施工任务。

2 国内技术背景

目前，传统常见的钢筋加工车间布局为横列式平行于绑扎台座，钢筋半成品需要大量劳动力进行人工搬运。通常情况下钢筋加工车间与绑扎胎具之间被主干道隔开，安全性低、搬运成本高、工人劳动强度大。鉴于传统钢筋加工车间布局的种种缺陷，也为推行“机械化、自动化、智能化”钢筋加工车间的建设，减少人工搬运的工程量，本工程研发设计出一套“纵列式钢筋加工车间新型布局”。

3 钢筋加工车间的新型规划布局

为实现钢筋加工场最大化减少二次倒运及人工搬运，所以将绑扎台座与钢筋加工场布置在主干道一侧，钢筋加工车间设置2 个24m×80m 跨轻钢结构大棚并排布置，棚顶为M 形，布设排水槽流向水沟。为了便于钢筋原材料、钢筋半成品吊装，梁场研发了双钩5t+5t 桁吊，每个挂钩载重5t，可同时升降亦可单独走形，剔除单钩吊物不平衡的老思路，降低了安全风险。靠近绑扎区一侧的桁吊走形轨道外悬延10m，钢筋半成品检验完毕后，按梁体使用数量、检验批次打捆，通过桁吊直接吊运至钢筋绑扎台座，合理规划各功能区域形成从钢筋存放、加工、配送流水线作业，提高了设备使用率，减少工人劳动强度。

3.1 布局规划

整体规划以纵列式规划为主，主要体现为各功能区域的合理性、流水作业的便捷性、施工作业的规范性、整体空间的整洁性等。打破以往传统规划理念，使规划布局更加合理可靠。整个钢筋加工车间主要分为钢筋加工车间及原材料存放车间，明确的区分可减小因施工造成的交叉作业，降低安全风险；同时，能够有效扩大原材料的存放空间，更大化地满足原材料库存能力。钢筋加工车间主要功能为半成品加工及存放，与原材料区分开后的整体布局更加整洁美观。

3.2 功能区规划

钢筋原材存放区主要负责各规格型号直螺纹、盘螺、盘圆及钢绞线的存放，原材存放朝向与卸车区平行布置，卸车及倒运时避免钢筋调向，可减少安全事故的发生。其次，该区域平行布置全自动钢筋剪切平台系统2 套，手动剪切机3 套，便于钢筋下料[1～3]。钢筋原材存放区如图2 所示。

图2 钢筋原材存放区

钢筋加工区主要负责各种规格型号的钢筋加工、定位网焊接、半成品存放展示。该区域所需钢筋均由剪切平台下料后自动输送加工，可有效减少钢筋的倒运次数。钢筋加工完毕后，按照梁体使用数量、检验批次进行打捆，由门吊将半成品钢筋吊至半成品存放区进行存放。

4 钢筋加工车间新型布局的智能化应用

钢筋自动化加工生产管理系统包括生产加工订单管理、钢筋原材料的出入库管理、成型钢筋的出入库管理、数据分析等各方面。同时，实现生产任务订单和工厂内钢筋加工设备双向数据及时交互，可实现钢筋设备的生产结果反馈到办公室进行信息汇总，从而实现从订单到生产的全数字化和信息化管理，达到更高效、更准确、更节约的管理目的。每批原料的入库和出库，都可做到对使用历史进行追溯。该系统可通过扫码技术，完成原料的入库和出库操作，并在系统中生成对应的原料信息。原料以及成品的库存，在生产系统中会有数据显示。盘点的数据可在系统中生成盘点文档，可免去人工数据盘点。运用生产管理系统，通过设备与系统的交互，减少人员的工作负担，减少钢筋原材的消耗，改善传统生产环节难以管控的现状，提升钢筋在生产环节的效率和质量，进一步降低项目成本。生产管理系统连接加工设备，数据传输准确无误，避免错加工。

通过智能设备实时反馈加工数据，可全方位保障对现场加工进度的监管，实现了从原材进场、原材使用、钢筋加工、钢筋半成品出库、配送及到场的全过程信息化管理。通过生产管理系统，落实加工方案，及时把握原材、半成品、成品等用料情况，有效控制原材使用量。通过二维码扫描的功能，可实现轻松的数据入库，实时反馈到生产管理系统。

5 钢筋加工车间新型布局的特点

钢筋加工车间新型布局的特点包括：（1）安全性能高。研发推行了双钩5t+5t 桁吊，每个挂钩载重5t，可同时升降亦可单独行走，剔除单钩吊物不平衡的老思路，降低了安全风险，提高了设备使用率[4]。（2）降低劳动强度。靠近生产区一侧的桁吊走形轨道外悬延10m，钢筋半成品检验完毕后，按梁体使用数量、检验批次打捆，通过桁吊直接吊运至钢筋绑扎台座，减少工人劳动强度。（3）节约成本。钢筋半成品通过桁吊与龙门吊之间的转换，最大化地减少了二次倒运及人工搬运。（4）提高劳动生产率。传统布局方式的半成品运至绑扎台座需经过主干道、门吊基础3 次倒运，影响其他工序；采用新型布局方式的桁吊与龙门吊之间的转换减少了与其他工序之间的影响[5]。

6 工程应用及效益分析

6.1 技术优点

在设计初期，通过对设计图纸的不断优化，使得各功能区不断完善利用率显著提高，节约用地。在钢筋场施工过程中，合理规划拼装场地，节约用地；劳务人员上：由于设计延长门吊轨道线，降低了人工使用率。

6.2 效益分析

效益分析从以下3 方面进行：

1）经济效益分析。使用桁吊与龙门吊之间转换运输，减少了工人搬运，节省了人力，大大地提高了工作效率。人工较之前缩减了10 人，按照每人每天200 元计算总工期730 天，共节省 730×200×10=146 万元。

2）社会效益分析。使用纵列式布置钢筋加工场,不仅大大提高了劳动生产率，而且保障了钢筋原材和钢筋半成品运输过程中的安全。该钢筋加工车间新型布局方式适用于各新建钢筋加工场，尤其对梁场施工有明显的优势，对我国类似的钢筋加工场有着非常强的适用性和优越性。

3）环保及其他效益。使用纵列式布置钢筋加工场，通过合理规划及布置，能有效提高土地使用率从而节约临时用地。