新型智能化梁场箱梁预制施工工艺研究

新型智能化梁场箱梁预制施工工艺研究

康杰

身份证号：510602198701076174

摘要：以智能化、高效率、降成本为目标，以新技术、新工艺的应用，智能化设备研发，管理方式创新为手段，对铁路普通跨越梁智能装配生产技术展开了研究，进而提升了高铁混凝土箱梁智能化装配的水平，为逐步建立现代化智能梁场提供技术及实践支撑。

关键词：智能化梁场；箱梁预制施工；工艺研究

1传统梁场现状

常规的道路预制箱梁的施工方式一般是使用固定式钢筋混凝土预制台座、拼装式定型钢模板，作业工人在生产台座上顺序地将钢筋骨架进行组装，并进行内模外模、浇筑、拆除内模外模。预制构件的养护、张拉和灌浆工艺，都是在一个地方进行的，要等上一个工艺结束后再进行下一个工艺，经常要求工作人员在不同的工艺之间进行变换。由于各工种间的差异，很难充分利用各自的专长，因此，很难保证箱梁桥的制作品质，也很难保证其施工效率。主要有以下五点：

1.1占地面积大

传统的装配式制梁车间，因其占用的空间大，各工位分布分散，且存在大量的交叉作业，导致生产效率不高；这将严重影响工程的质量与安全。

1.2现场不同功能区一体化匮乏

传统的箱梁预制场中，制梁平台众多，施工现场的各功能分区之间没有形成统一的整体，在沿海和欠发达地区的梁场规划中，往往会出现占地面积较大的问题。在临时征地的成本太高，或者是在山区建设的情况下，很难找到一个合适的建梁场。

1.3对环保不利

传统的预制构件往往需要在其内部设置大量的水泥平台，且全部为一次性使用，在完成后会产生大量的建筑垃圾，对环境造成不利影响。

1.4对自然环境的制约

传统的混凝土箱梁预制场仅在钢筋处理区设置了遮雨棚，在高温、多雨和台风天气条件下，很难做到全天工作。

1.5生产效率低

在传统的预制场中，自动化水平低下，各个作业工序之间无法实现高效的衔接，尤其是对模板的分块拆装，耗费了大量的工日，导致在平均生产能力的情况下，需要分配的资源过多。尤其是在桥梁占很大比重的项目中，箱梁的预制周期比较长，这对后续的箱梁安装和桥面施工不利，导致了桥梁施工工期紧张。

2新型智能化梁场箱梁预制施工工艺

2.1创新技术

针对传统梁场存在的各种问题，通过技术创新，建设一座可移动的、高度机械化的、可实现流水作业的新型智能梁场，研究和归纳出一套适合于道路箱梁预制的新型智能装配施工技术。新型智能化梁场箱梁预制施工工艺是对传统箱梁预制工艺的一种突破和创新，是社会发展到一定程度后，机械化作业逐步取代传统的人工作业的一种体现。新技术是将预制箱梁的施工工作按照施工顺序设定为一种“流水”的施工方式，即在完成后一道工序的同时，仍在继续完成前一道工序，实现了一种高强度、高效率的施工方法。这样可以全面提高施工效率，在每个工序中，工人只要对该工序的质量负责即可，既提高了工人的专业水平，也大大提高了施工质量。在钢筋骨架的加工、转移过程中，要注意到钢筋骨架的结构稳定性，减少人工、机械操作造成的箱梁缺陷，确保成品合格率，还能降低生产成本。并从根本上解决了当前预制构件生产人员频繁更换作业类型、不同作业人员专业技能不能充分发挥、箱梁生产质量不能保障、施工效率不高等问题。

2.2钢筋智能加工、运输及绑扎技术

钢筋智能化建造，可实现钢筋进出、加工及分级；实现了搬运、起吊、锚固等过程的自动化。精钢水处理技术的探讨。钢筋智能加工系统包括库存管理、生产管理、分析决策和质量管理等4大部分，共12项功能，技术特征：采用自行研制的手持设备，能快速录入来钢数据，自动识别来钢材料，并能在出厂时直接扫描出工厂的条形码；通过对库存信息的自动更新，实现了对原材料的智能管理。利用人工智能的智能算法，对拉丝方式进行优化，实现了拉丝方式的智能化，极大地提高了拉丝效率，降低了损耗。通过钢筋智能管理系统，可以在翻样的过程中，自动生成各种钢筋型号的料牌，从而实现各种钢筋型号的规范化、标准化标识，并进行智能分类。实现了精钢运输的智能化。开发出一辆用于钢筋的智能搬运AGV，其尺寸3米×2米×0.7米，重量5吨，最大装载能力7吨，行驶距离8小时以上。在梁场施工期间，事先将监测芯片埋置在路面上，通过遥测终端实现对行车轨迹的实时监测。运输机根据预制块的绑扎程序，将分级好的钢筋自动送至绑扎地点。智能钢筋的安装和绑扎。通过智能程序设计，控制6—8个点720度旋转的可旋转的机械手，实现对预制钢筋的自动抓取，并利用红外线光定位的功能，将其安装在捆绑的位置上的一个固定槽内，实现对钢筋的自动捆绑；它能够通过自身的红外线定位，准确地找到两个交点，并将这两个交点进行智能绑定。将下腹板外筋、定位网及下腹板内筋依次捆绑；下腹板的辅助钢筋、顶板的底层钢筋、顶板的顶层钢筋等。在某些有局限性的地方，比如机械手和捆绑机器人不能做到的地方，就需要人工进行捆绑。

2.3定位网片智能焊接技术

在焊接定位网片时，必须人工更换轮胎的夹具，劳动强度大，效率低，质量不可控；针对该问题，本项目提出一种在定位网片焊接平台上进行轮胎自动切换的方法，该方法可将各种类型的定位网状轮胎夹具集中到一个平台上，并在此基础上，将各种类型的定位网状轮胎夹具的尺寸坐标输入到一个平台上；采用自动控制模式，可根据需要的定位网格，对其进行自动切换和控制。使用自动定位网焊接设备，可实现对定位钢筋的自动下料、自动排出、电磁吸盘的自动吸附；采用机械臂实现了自动焊接、自动叠放，实现了焊网设备的全自动化。结果表明，与传统的手焊法比较，网孔尺寸偏差小于1毫米，网孔尺寸和网孔尺寸均有较大的改善，且无烧焦现象。

传统公路桥预制箱梁的施工方法是固定台座、拼装定型模板等，前一工序完成以后开始下一工序，施工效率低。通过技术创新，建设一座可移动、机械化程度高、能实现流水作业的新型智能化梁场预制箱梁，占地面积小，益于环境保护，工厂化作业效率高，能保证质量，节省施工成本。

3结束语

综上所述，传统的预制混凝土结构是通过固定台座和拼装固定模板的方法来完成，一个步骤完成后才开始下一个步骤，造成了施工进度较慢的问题。通过技术创新，建设一个可移动式、高度机械化、可实现流水作业、占地面积小、环保友好的智能化梁场，实现高效率的工业化生产；既能保证产品质量，又能节省施工成本。为了更好地在实际工程中推广使用，对工程进行了探讨与总结。

参考文献

[1]刘柏林.预制箱梁标准化施工控制要点分析[J].建筑技术开发,2018,45(07):49-50.

[2]王峻峰,郭凯瑞.浅谈预制箱梁标准化施工控制要点[J].绿色环保建材,2016,(10):116.

[3]任海林,单飞,任俊学.关于箱梁预制标准化施工的探讨[J].中国标准化,2016,(11):193-194.

[4]吕学国.谈箱梁预制标准化施工工艺[J].科技风,2011,(24):146-148.