【混凝土科技奖】封闭箍筋和钢筋网片智能化焊接设备研究与应用

我国是世界上土建施工量最大的国家，每年的钢筋、混凝土用量极大。相比混凝土搅拌，钢筋加工自动化程度低、耗用人工多、效率低，在现在装配式预制构件快速发展的环境下，钢筋加工一定程度上制约装配式建筑行业的自动化智能化升级。

目前，封闭箍筋的制作多数采用“数控弯箍机+人工闪光对箍筋接头”的加工工艺，人工环节存在焊接接头质量不稳定、制作效率低下、劳动强度大、用工多、劳动环境差等问题，制约了封闭箍筋的智能化生产。钢筋网片的制作多采用“人工绑扎+设备焊接”的加工工艺，复杂形状网片焊接技术还不是很成熟，存在故障率高、网片形状受限等诸多问题，且耗电量大，限制了钢筋网片焊接设备的使用。

为确保和提高预制构件封闭箍筋和网片焊接质量和速度，本项目针对封闭箍筋自动化焊接工艺和装备、钢筋网片焊接设备及工艺展开了系列研究，开发出质量合格率高于95%的封闭箍筋焊接设备和低功率低能耗钢筋网片焊接设备及控制系统，在装配式建筑构件和现浇混凝土工程中进行了大规模应用。

1.开展代替人工的封闭箍筋自动化焊接技术和工艺的研究，开发了以自动化整形对中焊接、焊接控制、智能控制技术等为核心技术的智能化封闭箍筋设备，并在装配式建筑构件中进行了大规模应用。本设备效率高，可节省大量人工，封闭箍筋焊接合格率稳定提高到95%以上。

▲ 封闭箍筋自动化焊接设备系统

     

       

       

▲封闭箍筋自动化焊接设备系统所取得的实用新型专利

2.开展钢筋网片焊接技术和工艺改进的研究，开发出低功率、低能耗，可实现复杂形状网片全自动焊接的钢筋网片焊接设备及智能控制系统，并在装配式建筑构件中进行了大规模应用，取得良好经济和社会效益。该设备焊接效率、高质量好，功率和工厂用电负荷低。

▲钢筋网片焊接设备

     

       

       

▲钢筋网片焊接设备取得的实用新型专利

本项目研究成果成功应用于完成单位承接的多个工程项目中，截止目前，共使用封闭箍筋100多吨、网片3000多吨，新增利润100多万元、税收接近200万元，节支600多万元。

北京市住宅产业化集团股份有限公司。 2016年3月18日，为顺应国家大力推进装配式建筑快速发展的要求和建筑工业化转型浪潮，由北京市政路桥集团、市保障房中心、北京市建筑设计院、首开集团、城乡建设集团等五家市属国有企业共同出资成立了北京市住宅产业化集团股份有限公司（以下简称： 产业化集团），它是北京市唯一一家单体法人装配式建筑一体化集成运营平台。

产业化集团是全国首批装配式建筑产业基地，是北京市获得这一殊荣的同类4家企业之一；通过全国工程全过程咨询试点单位审核。具有建筑施工总承包壹级、建筑行业（建筑工程）设计甲级、建筑装修装饰工程专业承包壹级、建筑机电安装工程专业承包壹级、钢结构工程专业承包贰级、市政公用工程施工总承包贰级等6项资质，是全国首家具有完整装配式全产业链资质体系的单体法人企业。产业化集团致力于打造装配式设计研发、部品生产、装配施工、维护保养等装配式全产业链条，努力为社会提供科技、绿色、低碳、环保的新型建筑产品和服务，成为装配式建筑发展引领者和建筑企业转型升级先行者。

北京市燕通建筑构件有限公司， 隶属于北京市住宅产业化集团股份有限公司公司。 在北京市昌平区南口镇北京市政工业基地园区内，为“北京市装配式住宅科技产业基地”，北京市高新技术企业。 燕通公司主要业务包括： 装配式建筑构件深化设计、新产品技术研发、PC构件制造、建厂咨询、构件吊装和灌浆施工服务等六个板块。 公司生产的产品包括装配式建筑工程使用的预制部品，包括结构保温装饰一体化外墙板、结构内墙板、PCF板和装饰板、叠合楼板、楼梯板、阳台板、空调板等。

北京燕通参编了《装配式混凝土结构建筑技术标准》等30多项国家、行业、地方和团体标准标准。承担了国家重点研发计划课题“工业化建筑检测与评价关键技术研究”、中央引导地方科技发展专项的北京市科技计划项目“装配式新型墙材体系与构件套筒灌浆连接关键技术研究与应用”、市政路桥集团课题“装配式构件信息管理系统（PCIS）”等10多项国家、省部级或市政路桥集团研究课题。