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钢筋加工厂房建设应采用封闭式双跨钢结构厂房，新型采光板屋顶，需具有良好的采光效果，场内地面采用混凝土进行硬化，车行通道及人行行通道采用绿色混凝土路面与施工区域明显区分。以TS14标为例，钻孔灌注桩1467根，圆柱墩1215根，钢筋笼加工总量约45000t，根据施工总体安排，每日生产钢筋笼不少于6套（桩基），方可满足现场施工需求；其钢筋厂按两条生产线布置，每条生产线占地约1300㎡，通道占地约1000㎡，总占地3600㎡，每条生产线共有七个功能区划分：

原材料堆放区：等按照不同规格型号垫高分类存放，并挂牌标识，离地30cm以上，下部支点保证钢筋不变形，保持干燥；

钢筋下料区及加工制作区：对钢筋下料、车丝、打磨、制作等采用整套半自动化流水线作业；

半成品、成品堆放区：对于加工完成的半成品、成品钢筋，按其检验状态与结果、使用部位进行标识，分类存放；

废料处理区：在原材存放区的两侧各设置一个废料区，废料区与原材存放区隔离； 员工休息区：设置烧水器、桌椅、茶水等，供员工临时休息。

具体规划布局见图1.1

场内共设2条流水线；每条流水线配置2台10t桁吊、1套数控钢筋笼滚焊机，1台数控弯曲中心，1台数控弯弧机，1台钢筋套丝机，1套端面铣、1台钢筋切断机、4台CO2气体保护焊机。

(1)10t桁吊：轨道贯穿整条生产线，能够完成钢筋原材及成品钢筋笼的装卸、转移；

(2)数控钢筋笼滚焊机：电脑控制箍筋调直、缠绕，有效控制缠绕间距；

(3)数控弯弧机：能够准确的弯制加强箍圈的尺寸，有效控制加强圈尺寸一致性；

(4)钢筋套丝机：钢筋连接接头车丝处理，加工丝头前必须调试好丝扣深度、长度；

(5)数控打磨机：每条生产线两台，代替人工打磨，能精确控制钢筋端头平整度，确保钢筋对接紧密；

(6)钢筋自动传输切断机：将钢筋原材放置在制定位置，采用自动传感转装置，实现自动上料、自动输送、自动切断、自动卸料等一系列作业；

钢筋进场时，应附有出厂质量证明书或出厂检验报告单，应进行外观检查，并将外观检查不合格的钢筋及时剔除，并核对每捆或每盘钢筋上的标志是否与出厂质量证明书的型号、批号（炉号）相同，规格及型号是否符合设计要求，同时按不同批号和直径，按每批≤60t抽取试样作力学性能试验（检验合格的判定标准：如有一个试样一项指标不合格，则应另取双倍数量试样进行复验，如仍有一个试样不合格，则该批钢筋判为不合格）。

检测完成后原材料分批次、分型号堆码，各批次、各型号钢筋做好原材料标识牌，确保能够有效区分，具体存放要求如下：

(1)条形捆扎钢筋原材料堆场要求场地硬化地面及不积水，不同型号的钢筋用槽钢分隔，每种型号钢筋分别挂醒目标识牌，堆放限高≤1.2米。

(2)圆盘钢筋堆场要求场地硬化地面及不积水，每种型号钢筋分别挂醒目标识牌，堆放层数不得≤2层。

(3)钢筋原材料堆放标识牌要求：生产日期、产地、炉号、进场日期、钢筋型号、使用部位、进场数量、自检日期、抽检日期、自检人员及状态、抽检人员及状态、是否同意使用；限高≤1.0米。

(4)钢筋原材堆放划分为三个区域，即，待检区、合格区、不合格区，分别以黄、蓝、红三种颜色标识牌区分。

（5）所有的原材料标识牌应采用二维码管理，便于查询原材质量状态参数。，通过扫描原材二维码，可以掌握该原材料进场的所有质量相关信息(包括产品厂家、钢筋型号、炉号批号、进场时间、质保证书、施工自检和监理第三方检验报告单等)。

(一)、半成品加工

钢筋加工流水线采用直线法半自动化施工，从钢筋原材下料到成品存放按照规范管理的标准化、程序化要求，每道施工工序由专业机具设备、专业施工人员来完成，分工负责，流水作业，每道工序制定施工与验收标准，确保“人、机、法”专业化。工厂化流水线施工克服了传统的工序交叉施工、相互干扰的难题，工序分工明确，实现了机械设备专业化、工人工序施工专业化、质量安全控制专业化，降低了人工施工偏差，提高了生产效率和质量水平。

整套半成品加工流水线分为五个区域，分别为：数控自动切断平台、车丝平台、数控打磨平台、自动输送平台、半成品存放区。

4.1数控自动切断

数控切断平台是由两台钢筋纵向传输机和一台钢筋切断机组成，只需采用桁吊将需要切断的钢筋吊至上料平台上后，人工启动电脑终端的上料、运输、切断、卸料按钮，便可完成钢筋的下料，具体步骤如下：

(1)钢筋自动上料

将需要切断的钢筋吊至上料平台上，启动上料按钮，自动将所需加工钢筋推放至运输轨道上；

(2)钢筋自动传输

根据下料长度，人工固定传感器位置，启动运输按钮，电脑终端控制钢筋自动传输钢筋至传感器位置。

(3)钢筋自动切断

钢筋碰触传感器后，由传感器将信号传输至钢筋切断机自动切断，确保每根钢筋端头切割后长度一致。

(4)自动卸料

钢筋切断完成后启动运输按钮，传感器自动抬起，将切断后钢筋运输至卸料传感器，通过传感器信号启动卸料系统，将下料后钢筋卸至下道工序施工位置。

4.2钢筋端头车丝

钢筋下料完成后，利用横移平台将钢筋横移至车丝机位置，人工采用利用车丝机进行钢筋端头车丝。根据所加工钢筋规格，调整车丝行程档块的位置，保证车丝长度达到要求值。剥肋长度与钢筋规格的关系见下表：

(1)钢筋端部平头切口断面应与钢筋轴线垂直；

(2)按照钢筋规格所需要的调试棒调整好滚丝头内孔最小尺寸；

(3)按钢筋规格更换涨刀环，并按规定的丝头加工尺寸调整好剥肋加工尺寸；

(4)调整车丝档块及行程开关位置,保证车丝螺纹长度符合丝头加工尺寸的规定；

(5)丝头加工时应用水性润滑液，不得使用油性润滑液。当气温低于0℃时，应掺入15~20%亚硝酸钠。严禁用机油做切削液或不加切削液加工丝头。

4.3数控端头打磨

车丝完成后横移至端头打磨平台，采用数控端头打磨设备进行端头处理，每次4根同时进行，既确保了钢筋端面施工精度、质量以及平面的一致性，又大大节省人力。

4.4钢筋横向传输

钢筋端头处理后采用自动传输平台运输至半成品存放区，运输平台分节段组拼，可将钢筋运输至每一个存储区域，可有效节省运输时间及人员。

4.5丝头保护及定位

为防止丝头因运输损伤，车丝完成后将短丝加盖丝头保护套，长丝加工完成后做好拧入标记，标记后长丝端采用直螺纹套筒拧入防护，短丝端加盖丝头保护套，防止运输过程中损坏丝扣。

4.6钢筋笼主筋存放

经检验合格的半成品钢筋应尽快使用，不宜长期存放，半成品钢筋的存放须按使用工程部位、钢筋规格、钢筋简图、名称、编号、加工制作人、受检状态、加工时间挂牌存放，不同号的钢筋半成品不得堆放在一起，防止混号和造成钢筋变形，并采取有效的防锈措施，若存放过程中发生钢筋变形或锈蚀，应矫正除锈后重新鉴定，确定处理办法，直螺纹连接的钢筋端部螺纹保护帽在存放及运输装卸过程中不得取下.

主筋下料完成后统一吊装至半成品存放胎架上，以便钢筋笼加工时使用，钢筋主筋存放要求如下：

(1) 钢筋笼主筋存放台架采用型钢支垫30cm，间距2m，竖向采用槽钢隔离；

(2) 主筋分层、分区放置整齐，每层（每区）钢筋数量为一套笼子所有量；

(3) 每层采用2m间距方木支垫隔离，方便整体吊装上料；

(4) 钢筋存放在胎架上端头码放整齐，能有效检测钢筋长度是否一致；

(5) 分区存放的钢筋标注钢筋型号、使用部位、下料长度、存放注意事项等。

4.7钢筋笼主筋检测

应在车丝设备边上摆放车丝标准件及检验工具存放台，钢筋笼主筋加工完成后，采用游标卡尺和通规、止规对丝头长度及标准进行检测。

(1)同一施工条件下采用同一批材料的同等级、同型式、同规格接头，以500个为一个验收批进行检验和验收，不足500个也作为一个验收批。

(2)操作工人应每加工10个丝头按上表的要求检查丝头加工质量，经自检合格的丝头，应由质检员随机抽样进行检验，以一个工作班内生产的丝头为一个验收批，随机抽样10%,且不得少于10个。当合格率小于95%时，应加倍抽检，复检中合格率仍小于95%时，应对全部钢筋丝头逐个进行检验，切去不合格丝头，查明原因，并重新加工螺纹。

(3)丝头表面不得有影响接头性能的损坏及锈蚀，丝头有效螺纹中径的圆柱度(每个螺纹的中径)误差不得超过0.20mm;牙顶宽度大于0.3P的不完整螺纹累计长度不得超过两个螺纹周长;丝头有效螺纹长度应不小于1/2连接套筒长度，且允许误差为+2P。丝头尺寸用专用螺纹环规进行检测，环通规应能顺利旋入并达到3cm长，环止规旋入长度不得超过3P.

4.8加强圈加工

钢筋笼加强圈的精度及尺寸是确保结构物保护层合格的重要指标，加强圈尺寸出现偏差将会导致整个钢筋笼尺寸不合格，因此钢筋笼加强圈的尺寸必须严格控制、严格把关。

数控弯弧机弯制加强圈时，钢筋接头部位不易弯曲，经常出现翘头现象，导致加强圈的尺寸存在偏差，为了消除尺寸偏差，加强圈采用数控弯弧机加工后必须在检测台上进行修正及检测。

（1）精确计算钢筋下料尺寸，下料尺寸必须长出设计尺寸2cm以上；

（2）数控弯弧机上进行弯制，弯曲作业时螺纹钢筋的两条通长直楞分别调整到圆弧的内外径位置；

（3）完成后在检测台上检测（注：检测台可由老式弯弧机改装①安装砂轮切断机②定位≥2处圆盘直径位置）； （4）在检测平台将翘起的多余钢筋进行切断，同时必须确保搭接长度≥5d（d为钢筋直径）；

（5）检测完成将搭接位置点焊定位后运输至焊接点焊接。

为了确保钢筋焊接质量，焊接全部采用二氧化碳气体保护焊焊接，可消除传统电弧焊的焊渣多、钢筋易烧伤、质量不稳定等现象，不仅有效提高了功效，而且大大提高了质量。

(1)钢筋正式焊接前，先进行现场条件下的焊接性能试验，合格后再进行正式施工，接头焊接强度应不低于母材强度。从事钢筋焊接的焊工必须持有上岗证才能上岗。

(2)接头的顶部应煨弯，必须保证钢筋轴线位于同一弧线上，误差不大于0.1d，且不大于2mm；

(3)搭接接头均采用双面焊接，长度不小于5d，焊逢高度H应不小于0.4d，并不得小于4mm，焊逢宽度B应不小于0.8d，且不小于10mm。接地线应与钢筋接触良好，不得因接触不良而烧伤主筋。

4.9加强圈存放

加强箍使用弯箍机加工完成后，根据每套笼子所需数量统一放置在一个可移动托架上方便移动，加强箍圈不易变形，焊接接头全部顺序摆放，并在托架上悬挂标签，注明使用部位及检验状态。

(二)、钢筋笼成品加工

4.10 对于直径小于2.0m的钢筋笼

（1）滚焊机制作钢筋笼

钢筋笼采用自动数控滚焊接加工，整套钢筋笼采用同心卡头每节顺次连接加工，有效确保主筋对接安装的精度，螺旋筋自动穿丝后采用二氧化碳气体保护焊点焊加固，大大提高了焊接效率，避免焊接电流过大烧伤钢筋现象。

（2）两笼精确定位

主筋就位后，与上节钢筋笼采用卡头对接，并在同心钢筋上做好标记，确保钢筋笼安装时对接精度。

（3）加强圈同一剖面定位

为确保钢筋笼加工尺寸满足要求，钢筋笼内置加强圈必须垂直于主筋，因此在滚焊机旋进的过程中需严格控制旋进尺寸，每旋进一个加强圈间距时停止旋进，将加强圈紧贴出筋口进行焊接，确保加强圈与主筋垂直。

4.11 对于直径大于2.0m的钢筋笼,对于大于2m直径的钢筋笼，滚焊接无法加工，必须采用定位胎架加工制作钢筋笼，为了保证钢筋笼加工精度，对胎架的刚度、规格以及加工精度的要求必须高于以往施工。

（1）定位胎架的加工

定位胎架由底座、环形钢板、定位齿块组成：加工时首先根据钢筋笼直径(不计箍筋时的总直径)下料切割环形钢板，环形钢板采用1.6cm厚环形钢板，其弧长按钢筋笼圆周长度的四分之一放样，制作时要求每块环板等高等宽，且面板平顺、不得有变形；环形板切割完成后，依据钢筋笼主筋间距放样出定位齿块的位置，定位齿块采用直径20mm、长10cm的圆钢（也可采用小块钢板制作），圆钢下料完成后，按照已放样的齿块位置进行圆钢的焊接，齿块圆钢总长10cm，5cm与环形板焊接、另外5cm外露用于钢筋笼主筋的卡位。

环形板及齿块焊接完成以后进行底座加工，底座采用[10#槽钢制作而成，成井字形布置，由两条主边框及横向基槽构成，横向基槽每2m布置一道，稍宽于环形板宽度，以便用于环形板的安放；底座制作前要求地面必须调平，且两主边框顺直，以免影响钢筋笼制作线形，加工完成后逐个进行环形板的安装，环形板与基槽焊接连接，并在两侧辅一斜撑加固，安装时采用吊线法保证环形板的垂直度，一般整套胎架制作长度为两节或以上钢筋笼长度，一节用作基模，其余的为当前制作节。

（2）钢筋笼的制作 钢筋笼制作大致分为底层主筋的安置—加强圈的焊接—上层主筋的焊接—箍筋的安装四大步骤，分别如下：

1）底层主筋的安置：胎架制作完成后进行钢筋笼的制作，钢筋笼主筋安放前需在胎架端头安置一块挡板，以保证钢筋笼主筋端头的平整，然后逐根摆放主筋，直到布满环形板。

2）加强圈焊接：底层主筋安置到位后，进行加强圈的焊接，加强圈焊接前需先焊接好各加强圈的内撑，以免加强圈变形，影响钢筋笼尺寸；焊接时需采用吊线法保证加强圈的垂直度。

3）上层主筋安装：加强圈焊接完毕后，采用石笔在环板以外的加强圈上分别标志出上层主筋的位置，然后按照标记点依次安装各主筋。

4）箍筋安装：所有主筋安装完成后，进行箍筋及保护层垫块的安装，箍筋下料完成后，分批套入钢筋笼骨架，遇到环形板时，采用龙门轻提钢筋笼，使骨架脱离环形板1~2cm使箍筋穿过，然后即可进行箍筋的逐节安装。

箍筋安装为钢筋笼加工的最后一步，完成后一次为基准节进行下一节钢筋笼的加工，其施工流程与首节钢筋笼的加工相同。

4.12保护层垫块安装

钢筋保护层垫块采用L型钢筋焊接固定在钢筋笼主筋上，有效防止了垫块的位移。

对加密区箍筋间距较密去，保护层垫块应采取切割箍筋后，套入保护层垫块，并对切割箍筋采取同直径钢筋搭接焊，焊缝长度不小与10d。不得采用扩大箍筋间距装入保护层垫块。如下图

4.13成品存放

钢筋笼加工完成后，利用厂内桁吊将成品吊装至待检区检测，检测合格后挂检验合格标签，同时标注所用部位。

二氧化碳气体保护焊是焊接方法中的一种，是以二氧化碳气为保护气体，进行焊接的方法。在应用方面操作简单，适合自动焊和全方位焊接。在焊接时不能有风，适合室内作业。

二氧化碳气体保护电弧焊（简称CO2焊）是以二氧化碳气为保护气体，进行焊接的方法。

5.1优点介绍

(1)焊接成本低 CO2气体是酿造厂和化工厂的副产品，来源广，价格低，其综合成本大概是手工电弧焊的1/2。

(2)生产效率高 CO2气体保护焊使用较大的电流密度（200A/mm2左右），比手工电弧焊（10-20A/mm2左右）高得多，因此熔深比手弧焊高2.2-3.8倍，对10mm以下的钢板可以不开坡口，对于厚板可以减少坡口加大钝边进行焊接，同时具有焊丝熔化快，不用清理熔渣等特点，效率可比手弧焊提高2.5-4倍。

(3)焊后变形小CO2气体保护焊的电弧热量集中，加热面积小，CO2气流有冷却作用，因此焊件焊后变形小。

(4)抗锈能力强 CO2气体保护和埋弧焊相比，具有较高的抗锈能力，所以焊前对焊件表面的清洁工作要求不高，可以节省生产中大量的辅助时间。

5.2 CO2气体保护焊的工艺参数

CO2气体保护焊时，由于熔滴过渡的不同形式，需采用不同的焊接工艺参数：(1)短路过渡时的工艺参数 短路过渡焊接采用细丝焊，常用焊丝直径为

Φ0.6～1.2，随着焊丝直径增大，飞溅颗粒都相应增大。短路过渡焊接时，主要的焊接工艺参数有电弧电压、焊接电流、焊接速度，气体流量及纯度，焊丝深出长度。

1） 电弧电压及焊接电流

电弧电压是短路过渡时的关键参数，短路过渡的特点是采用低电压。电弧电压与焊接电流相匹配，可以获得飞溅小，焊缝成形良好的稳定焊接过程。Φ1.2的一般参数为 电压 19伏；电流120～135。

2） 焊接速度

随着焊接速度的增加，焊缝熔宽、熔深和余高均减小。焊速过高，容易产

生咬边和未焊透等缺陷，同时气体保护效果变坏，易产生气孔。焊接速度过低，易产生烧穿，组织粗大等缺陷，并且变形增大，生产效率降低。因此，应根据生产实践对焊接速度进行正确的选择。通常半自动焊的速度不超过0.5m/min,自动焊的速度不超过1.5m/min。

3） 气体的流量及纯度气体流量过小时，保护气体的挺度不足，焊缝容易产生气孔等缺陷；气体流量过大时，不仅浪费气体，而且氧化性增强，焊缝表面上会形成一层暗灰色的氧化皮，使焊缝质量下降。为保证焊接区免受空气的污染，当焊接电流大或焊接速度快，焊丝伸出长度较长以及室外焊接时，应增大气体流量。通常细丝焊接时，气体流量在15～25L/min之间。CO2气体的纯度不得低于99.5%。同时，当气瓶内的压力低于1Mpa,就应停止使用，以免产生气孔。这是因为气瓶内压力降低时，溶于液态CO2中的水分汽化量也随之增大，从而混入CO2气体中的水蒸气就越多。

4） 焊丝伸出长度

由于短路过渡均采用细焊丝，所以焊丝伸出长度上所产生的电阻热影响很大。伸出长度增加，焊丝上的电阻热增加，焊丝熔化加快，生产率提高。但伸出长度过大时，焊丝容易发生过热而成段熔断，飞溅严重，焊接过程不稳定。同时伸出增大后，喷嘴与焊件间的距离亦增大，因此气体保护效果变差。但伸出长度过小势必缩短喷嘴与焊件间的距离，飞溅金属容易堵塞喷嘴。合适的伸出长度应为焊丝直径的10～12倍，细丝焊时以8～15mm为宜。

5.3 CO2气体保护焊的施工流程及技术要求

(1) 焊工 焊工须经气体保护焊理论学习和实践培训，经考核并取得相应项目的合格证书，方可从事有关焊接工作。特殊工程的焊接人员应取得相关工程要求的资质证书。

(2)焊接材料 焊丝应符合《气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝》（GB/T8110）的规定，并有制造厂商的质量证明书和产品合格证。 应根据母材的化学成分和对焊接接头的机械性能的要求，合理选用焊材。 特殊材料焊接时应按照《气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝》（GB/T8110）选择相应的焊丝。

焊丝按表面状态，常用镀铜焊丝，焊丝以焊丝盘状态。

焊丝表面应光洁无油污、无锈蚀以及无肉眼所能见到的镀层脱落。

CO2气体的配比应符合规定的要求，质量稳定。CO2气体的纯度不得低于99.5%。

(3)焊接设备的使用 气体保护焊使用电源均为直流电源。焊机额定电流为350A、500A。焊机的电流调节范围，应选择在焊机的额定焊接电流内调节。

(4)焊接工艺

1)焊前准备

对焊机及附属设备严格进行检查，应确保电路、气路及机械装置的正常运行。焊接控制装置应能实现如下焊接程序控制：

焊丝、坡口及坡口周围10~20 mm范围内必须保持清洁，不得有影响焊接质量的铁锈、油污、水和涂料等异物。焊接区域的风速应限制在1米/秒以下，否则应采用挡风装置。

5.4 CO2气体保护焊的焊接检验

(1)焊后须对焊缝进行焊接质量检验

A）焊接人员在完成焊接过程后应当按照产品技术要求进行自检；

B）项目部质检人员进行专检；

C）对不合格产品应进行补焊处理。 对不合格的焊接接头，允许返修。在返修焊前须将焊接缺陷彻底清除。为保证产品质量，应按产品质量要求，限制返修次数，一般不超过2次。

(2)常见焊接缺陷的产生原因

1)气孔

A）工件有油，锈及水分。

B）气体保护不良：气体流量低，喷咀堵塞，较大的风，阀门冻结等。

C）气体纯度不够，或含水量过多。

2)裂纹

A）电流与电压配合不当，溶深过大。

B）母材含碳量过高。

C）多层焊第一道焊缝过小。

D）焊接顺序不当，工件内应力较大。

E）工件有油，锈，水分。

F）气体含水量过多。

3)夹渣

A）小电流，低焊速。

B）多层焊时前道焊缝熔渣去除不净。

C）坡口内左焊法时熔渣向前流。

D）焊枪摆动不恰当。

4)飞溅

A）电流与电压配合不当。

B）工件清理不良。

C）短路过渡时电感过大或过小。

D）气体含水量过多。

E）送丝不均匀。

F）导电咀磨损。

G）电流极性不对。

H）焊丝伸出长度太长。

5)咬边

A）焊枪位置不合适，运条不当。

B）电流过大，弧长太长，焊速过快。

6)焊缝成形欠佳

A）电流与电压配合不当。

B）导电嘴磨损严重，引起电弧摆动。

C）焊丝校直欠佳。

D）焊丝伸出长度过长。

E）送丝不均匀。

6.1钢筋混料

钢筋品种、等级混杂不清直径大小不通的钢筋堆放在一起，批次无法区分；分层定量堆放可随时检查钢筋尺寸，有效区分钢筋所用位置及数量；

6.2剪断尺寸不准

人工输送切断钢筋，极易出现误差，导致钢筋对接长度不准，导致套筒无法做到无缝对接；自动下料可精准控制下料钢筋尺寸；

6.3箍筋间距不一致

人工滚焊钢筋笼箍筋间距误差较大，采用数控钢筋笼滚焊机可有效控制箍筋间距；

6.4丝头处理

人工手动打磨丝头，平整度不易控制，偶尔会损伤丝扣，且效率较低，采用端面铣可有效避免丝头打磨不一致现象，可有效控制丝头平整度，确保钢筋连接紧密无缝隙；

6.5丝头损伤

丝头处钢筋较弱，运输过程中极易损伤，加盖丝头保护套大大降低了丝头损伤频率，并可以防止丝头锈蚀，现场无法拧入的现象；

6.6钢筋笼运输变形

钢筋笼吊装、运输过程中极易变形，导致结构物保护层无法控制，加强圈增加内支撑增强强度，可避免吊装、运输过程中钢筋笼变形；

6.7加强圈翘头

加强圈弯制过程中，数控弯曲机无法确保搭接部分圆顺，下料长度增加2cm，弯曲后切割掉，可有效控制加强圈搭接部分翘头；

6.8 保护层垫块未采取固定措施

钢筋笼保护层垫块未采取固定措施时，将造成垫块的移动，影响保护层厚度的准确性，影响结构耐久性。如下图