试论如何提高下料过程中的钢筋利用率

晁肖勇

【摘要】在工程建设中，钢筋计算长度有预算长度与下料长度之分，其中下料长度是通过施工图预算长度考虑钢筋连接和焊接损失长度等因素调整计算而来，同时综合考虑剩余钢筋的合理利用以减少料头所占的比例，因此提高下料过程中钢筋利用率是钢筋工程施工中一项非常重要的工作。本文总结了作者在施工实践中的经验，并在施工程序和总体布置上参考了某工程下料的一种新思想，方法实用、快速而有效。

【关键词】提高；钢筋；利用率；

0. 引言

工程施工中钢材消耗量巨大，而目前的钢筋下料却仍然停留在以经验为主的下料配表状态，浪费很大，人为导致废材增加，也无法量化多余损耗量。这些原因导致施工企业成本负担很大，大大降低了企业的市场竞争力。施工过程中面对的问题是库存钢筋经常有多种规格，那么问题要进一步得到解决，就不能回避针对多种规格的原材料、多种下料需求的多规格一维下料问题。对这一问题，主要解决方法是总结行之有效的施工经验，用定性的方法去尽量增加该问题的边界条件，使得定性和定量方法尽量能各自发挥特长，求得快速而有效的结果。

1. 工程概况

某工程是我公司2012年承建的工程项目之一，公司项目部对修建的的钢筋下料单进行了数据统计和分析：经计算，工程下料过程中实际钢筋使用重量248.82t，施工图计算使用钢筋重量241.69t，利用率为97.13%而预算中定额的钢筋利用率为97.56%。料头和连接钢筋所占比例2.87%。由此看出我公司钢筋加工厂在钢筋下料过程中利用率低，经过市场调研和分析，我公司钢筋利用率低可以通过改进下料技术和焊接工艺解决，达到预算定额中的钢筋利用率。

2. 分析原因

根据我公司钢筋加工的实际生产情况，分析造成现阶段钢筋下料过程中利用率低的最主要的原因有3个：

（1）不了解先进的工艺技术造成条材的浪费

一般来讲，钢筋的进料长度越长越好，这样不仅在下料时少出短料，减少废短头，降低了焊接量，而且在连续接长时能减少接头。但实际工程中，需要的钢筋长度千差万别，要求用较短的整尺钢筋下料后短头最少或者为零，针对下料单组合排列及工地实际情况，必须对料单进行优化。首先做好第一步数学管理工作，钢筋下料单的组合整理，在审核下料单后我们必须进行下一步工作：把所有同强度等级同直径的钢筋依长度由长到短的顺序进行一次组合排列，从中去发现一些规律，然后再决定其他工作。

在钢筋制作过程中，同一种规格钢筋往往有多种下料尺寸。不应按下料单中的先后顺续下料（通常做法），而应根据组合排列的规律先截长料，再做短料。这是钢筋下料时节省钢筋的一项原则。

基础工程剪力墙的主筋下料时，人们往往习惯于把每根剪力墙的主筋甩出地下室剪力墙施工缝上口并错开搭接，在进行一层施工时再另外下料接长。如果认真查看以上的情况就会发现，在剪力墙施工缝以上甩出的较高剪力墙主筋的高度距离顶端不远。所以考虑剪力墙主筋下料从基础直接到顶端，可以一步到位。这样不仅减少了接头，而且也省去了加密箍筋，预先绑扎剪力墙骨架时直一次把箍筋绑完，不仅节省人工，而且工程质量有保证。

（2）设备落后、性能差

我公司设有钢筋预制加工厂已建有数年，机械设备已经老化，效率低，现有钢筋连接设备不具备提高钢筋利用率的性能，满足不丁工程施工的需要。

（3）单位组织技能培训少、人员业务水平低

由于钢筋用量少，钢筋料头实际数量不多，对经济损失不会太大，因此未能引起领导的足够重视，导致单位组织技能培训少，操作人员技术水平低，不能在完成工作上得心应手。

3. 采取的措施

将优选的钢筋下料计算方法（统筹法、正负公差法）和钢筋焊接设备（闪光对焊机）的优缺点和其能产生的效益分析汇总，上报单位领导，争取领导对我钢筋加工组改进技术工艺、更新设备的支持，保证所需资金和技术人员的投入。

（1）制定《闪光对焊机操作规程》，按照操作规程技术人员指导工人进行对焊操作；

（2）组织技术人员参加相关技能培训、更新设备所需的资金落实到位；通过性能比选，采购能满足我单位使用要求的闪光对焊机；

（3）公司主要领导组织钢筋组负责人员共同制定革新措施，聘请相关方面的专家，培训技术人员统筹法、正负公差法等钢筋下料计算方法；培训焊接工人使用闪光对焊机进行钢筋焊接。经计算，改进工艺和技术方法后实际钢筋利用率99.15%，高出我们先前制定的目标1.59%。

4. 经济效益分析

（1）直接效益：以完成的钢筋下料任务为例，对比前后钢筋使用量、耗电量、技术人员及操作工人工作量和作业时间等消耗指标显示，各项技术指标均比活动实施前提高，经计算完成钢筋下料任务，对比活动前操作方法节省投资79330元。

（2）间接效果：①提高了我单位的管理和技术水平；②降低成本和消耗，增强市场竞争力；③增加与同行业间的交流，提高了创新意识，职工的学习氛围更加浓厚；④为以后各部门提高管理水平、通过技术改进和设备更新挖潜增效树立信心。

（3）同时我们的成果得到了领导的认可，因此增加对我部门的投入，建设标准化操作场地，改善工作环境，为进一步优化现场操作创造条件。

5. 总结

（1）通过上述钢筋下料计算方法的使用和设备的更新，解决了我单位在下料过程中钢筋利用率低的问题，且改进后的钢筋利用率提高到99.15%，高出预算定额1.59%，接近当前一些专业的钢筋下料计算软件所能达到钢筋利用率水平；同时该方法和工艺如果能够推广到全国的建筑行业，以每年全国螺纹钢产量1.2亿吨计算，高出预算定额1.59%的钢筋利用率可节省钢筋原材料的数量将相当可观，因此值得进一步推广和应用。

（2）本次新技术和设备的使用减少了原料、能源和劳动力的消耗、缩短了生产周期，却增加了在使用统筹法和正负公差法进行钢筋下料计算时技术人员的工作量，所以下一步我们准备选择一种适合公路桥梁工程钢筋下料特点的软件，以降低技术人员进行数据计算的劳动强度，使新技术的使用更加合理。

（3）随着我国基建事业的蓬勃发展，在钢筋混凝土结构工程施工中，钢筋连接技术也在不断地改进和完善，钢筋机械连接技术则是近十几年快速发展起来的一项新技术，在北京、上海及广州等大城市，机械连接已基本取代了现场手工焊接，是国内外一致认可的质量可靠的钢筋连接技术，正越来越多地被应用于设计和施工中。近年来，中国建筑科学研究院建筑机械化研究分院通过改进螺纹加工方式、改进滚丝轮结构形式，降低变截面应力集中、改善应力束曲线形状，采用钢筋等强度剥肋滚轧直螺纹连接技术实现等强度连接的新形式，为国内外首创，直螺纹连接接头连接强度高，质量稳定可靠，施工速度快，接头综合成本低，而且丝头制作简单，工人施工方便等诸多优点，在当今工程建设中得到越来越普遍的应用。

6.结语

本文主要是在总结国内外的研究成果的基础上，针对目前成果在反映钢筋需求与库存的動态性方面的不足，重点利用定量分析方法建立了多规格一维下料模型和单规格一维下料模型。同时，还定性地总结了工程施工中钢筋配料问题的长期实践经验，这些经验可以大大增加多规格一维下料问题解题的边界条件，使得问题的解决实际意义更强，方法更快速实用。对工程生产过程中的线性原料优化下料问题给出了通用性的启示和具体的方法，具有普遍的借鉴作用和较为实际的应用价值，将对企业的成本工作产生很大的影响。

参考文献：

[1]钢筋焊接及验收规程（JGJI8—2003）[S].陕西：陕西省建筑科学研究所，2011.

[2]混凝土结构工程施工质量验收规范（GB50204—2002）[S].北京：中国建筑工业出版社，2012.