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快速高效的智能工厂化生产线(图)
作者:浙江宁波舟山港主通道指挥部 来源:《中国公路》 时间:2020-04-07

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以前,钢筋加工是个技术活、苦力活,1个搬抬、2个加工、1个整理,需要4个一流师傅围着钢筋转,一天完成300个钢筋结构物。现在,在舟山港主通道预制场内,工人操作着钢筋数控中心,把原材料码放整齐,按下开关,全自动设备便迅速启动,吞料、剪切、弯曲、下料,整个流程一气呵成,只需要2 0秒,一个钢筋结构物便完成加工。另外一边,两只机械手臂挥舞着蓝色的火焰对准钢筋,6 0分钟后,一个盖梁骨架便焊接完成……

智能且专业的自动化设计

海上施工远比陆上施工困难得多。如何将“海上的工作放到陆地上,野外的工作请到车间里”。舟山港主通道打破传统桥梁工业化模式,推行预制构件生产的工厂工业化,借鉴制造业工业模式规划预制厂建设,坚持“工厂化、集约化、专业化、配送化”原则,实现构配件预制的流水线作业。

在构配件部件加工自动化方面,预制件钢筋加工引进钢筋部件加工多功能加工中心、自动化焊接机器人、自动焊弯圆机、数控钢筋锯切套丝打磨生产线等自动化设备,实现了不同规格原材料的自动上料、弯曲成型、剪切一体化功能,保证了钢筋切割面的平整,提高了钢筋焊接质量,报验合格率可达100%,为预制构件保护层厚度合格率达工前100%、工后95%以上的品质目标奠定坚实基础。

在预制构件模板专业化设计层面,项目所用预制构件模板系统均委托专业厂家设计制造,海域桥梁墩身模板根据墩身结构,分为外侧模、内模、底模、顶模具等部分,底节外侧模实现纵横移式自动开合式模板设计,标准节外侧模及内模均采用大块模板分节吊装组拼、拆除。顶底模具均采用精加工工艺进行制作。70米整孔预制箱梁模板根据箱梁结构,分为底模、外侧模(“8+1”复合不锈钢面板)、内模及端模组成,箱梁底模为分块式模板,与台座焊接固定,外侧模为整体式桁架结构,端模为可纵移式,实现向外侧滑移拆模,内模为液压开合式结构,安拆实现整体式滑移。

在预制构件的浇筑养护及运输层面,混凝土由场内集中生产,智能化配送,实现预制构件的浇筑成型;墩身养护采用“墩顶全覆盖+全覆盖养护罩”喷淋养护;T梁养护采用智能养护系统,通过雾化喷淋管实现结构物养护全覆盖,通过智能养护终端系统控制结构物养护时间,有效解决了传统养护方式温湿度稳定性差的技术问题,且减少养护工人2人,养护覆盖率由60%提高至95%。墩身移运采用1台650吨轮胎式搬运机进行墩身移运存放。

整桩钢管一体式制造

主通道项目钢材用量70万吨,相当于6个鸟巢体育场的用钢量,如此庞大的钢材运用到桥梁建设中,其焊接工作量大,管理难度也大。

舟山港主通道在推行“规模化、自动化、智能化”的基础上,推行整桩钢管一体式制造方案,整根钢管在自动化生产线上进行自动螺旋式卷制和自动埋弧焊接,完成整桩超长变壁厚钢管的制造。通过采用螺旋自动焊接设备、

全位置自动焊接设备,加劲肋半自动小车焊接设备的研发与应用,实现钢管桩自动化焊接覆盖率达100%。同时,为确保焊接稳定性,引进自动焊激光跟踪系统,实现螺旋合缝线激光扫描、数据智能分析处理、自动纠偏调节等功能,降低了工人的劳动强度,提高了焊接质量。针对钢套箱结构形式复杂、小组件多、拼接缝焊接量大、施工空间狭窄、焊接变形控制难等特点,通过采用反变形胎架、自动化和半自动化焊接小车设备的研发,以及对称焊+刚性固定的工艺改进,实现钢套箱自动化焊接覆盖率达70%,进一步提升了钢套箱的工业化制造水平。

钢箱梁制造大量采用自动化、智能化加工技术,根据不同的板单元结构形式,分别采用了门式多头U肋自动焊接机、门式多头I肋自动焊接机、门架式焊接机器人等自动化焊接装备;从板单元制造各道工序入手,全面提高无码装配、自动化焊接率,有效保证焊缝质量和焊接效率;针对正交异性钢桥面板疲劳破坏顽疾,采用U肋内焊新技术,有效地提高了U肋焊缝的抗疲劳性能。通过小型智能焊接机器人应用实现对接接头多层多道焊缝的质量控制,并同步研制开发护栏立柱智能化生产线,具有自动组装、自动焊接功能,实现了流水化生产,标准化制造。

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涂装机器人

钢箱梁涂装首次引进天车式喷砂机器人、可移动挂壁式喷砂涂装机器人、AGV往复式喷涂机器人,实现通过电脑控制完成钢梁外表面的打砂、喷涂智能化作业。

班组管理规范作业水平

为了提升施工规范化水平,推进农民工向产业工人转变,项目开展班组作业规范化管理,规范工人作业行为,提高工序施工质量,降低安全生产风险,提升过程管控水平。

首先,落实了班组“首件认可制”与“清退制”。要求班组进行首件生产,不合格则重新进行首件,3次不合格则清退班组;要强化班组日常行为常态化管理。推行班组“班前教育、班前检查、班中巡查、班后清理、班后交接、班后小结”六步走常态化、“整理、整顿、清扫、清洁、素养、安全”的“6S”管理,规范作业行为,培养良好习惯。

其次,是构建安全施工环境。制定安全生产《通道标准化》《防护标准化》《标志标牌标准化》等3个专项标准,实现施工定型化、通道装配式,安全标志标牌规范化,强化对工人的安全保障能力。

除此之外,每月要考核班组,评选出“最美班组”和“最美工人”,设立专项资金奖励先进,开展季度和年度评比、表彰等,提高工人的存在感和获得感,以此来激发工人的参与热情。同时还要规范对工人的管理,建立“连队化”管理制度,对工人进行连、排、班、室四级管理,提高工人生活条件,设置洗衣房、活动室、工人学校等设施,保障工人权益,建立工人工资发放监督机制。

机器换人,不仅仅是把人换掉,更重要的是传统工人摘掉“农民”的帽子,转型为掌握专业技能的现代产业工人。机械化替代繁重、危险的工序,同时也培育了一批高等技能的产业工人,不断推动桥梁向“工业化”快速迈进。

【编辑: 任 燕】

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