„Früher konnten sechs Arbeiter maximal acht Stahlkäfigabschnitte pro Tag herstellen. Heute kann ein Arbeiter an der Anlage 20 Abschnitte pro Tag fertigen und dabei sicherstellen, dass die Maßabweichungen pro Abschnitt maximal fünf Millimeter betragen!“ Am 12. Mai zeigte Zhang Wei, Leiter des Stahlbauteams des Projekts, in der Stahlwerkstatt des East Urban Expressway-Projekts ein Hochgeschwindigkeitsgerät und demonstrierte Reportern die durch intelligente Baumaschinen ermöglichte Transformation des Bauwesens. Bei diesem „Effizienzwerkzeug“ handelt es sich um die neu eingeführte intelligente Stahlkäfig-Walzschweißmaschine des Projekts. Ihr Einsatz verbessert nicht nur die Effizienz beim Bau von Pfahlgründungen erheblich, sondern markiert auch einen wichtigen Schritt für das Projekt im Bereich standardisierter und intelligenter Bauweise.
![Schweißmaschine für Stahlstangen]( "Schweißmaschine für Stahlstangen")
Intelligente Geräte lösen die Schwachstellen des traditionellen Bauwesens und kommen zum Einsatz, um die Schwierigkeiten zu bewältigen
Der East Urban Expressway ist ein wichtiger Teil des aus sechs horizontalen und acht vertikalen Straßen bestehenden Verkehrsnetzes der Stadt und hat eine Gesamtlänge von 18,6 Kilometern. Er umfasst den Bau von 328 Brückenpfahlfundamenten, für die Stahlkörbe mit einer Gesamtlänge von über 4.800 Metern verarbeitet werden müssen. „In der Anfangsphase des Projekts standen wir vor einem kniffligen Problem: Die traditionelle Verarbeitung der Stahlkörbe beruhte vollständig auf dem manuellen Binden, was nicht nur ineffizient war, sondern auch zu Qualitätsschwankungen führte“, erklärte Chen Ming, der Chefingenieur des Projekts, gegenüber Reportern. Beim traditionellen Verfahren müssen die Arbeiter zunächst die Hauptstäbe schneiden und stumpf verschweißen, dann die Bügel manuell wickeln und Punkt für Punkt verbinden. Dies ist nicht nur sehr arbeitsintensiv, sondern führt aufgrund menschlicher Bedienungsfehler häufig auch zu Schwierigkeiten beim Andocken der Stahlkörbe und erfordert sogar Nacharbeit.
„Letzten Winter hat eines unserer Teams eine Woche lang ununterbrochen Überstunden gemacht, um den Bauzeitplan einzuhalten, und schließlich die Bearbeitung der Stahlkäfige für 30 Pfahlgründungen abgeschlossen. Bei der Abnahmeprüfung wurde jedoch festgestellt, dass die Abstandsabweichung der Hauptstäbe in 4 Stahlkäfigabschnitten 15 Millimeter überstieg, sodass wir sie neu herstellen mussten. Dies verzögerte nicht nur die Bauzeit, sondern verursachte auch Materialverschwendung“, gab Chen Ming zu. Wenn das Projekt in die kritische Phase eintritt, kann die traditionelle Bauweise den Zeitplananforderungen nicht mehr gerecht werden und die Einführung intelligenter Ausrüstung ist zu einer unvermeidlichen Wahl geworden.
Nach mehreren Inspektionen und Vergleichen entschied sich das Projekt schließlich für zwei intelligente Stahlkorb-Walzschweißgeräte. Diese Geräte integrieren mehrere Technologien wie mechanische Übertragung, numerische Steuerung und Hydraulik und ermöglichen den vollautomatischen Betrieb von Stahlkörben von der Positionierung der Hauptstäbe über das Wickeln der Bügel bis hin zum Schweißen. „Von der Ankunft und Inbetriebnahme der Geräte bis zur offiziellen Inbetriebnahme vergingen nur fünf Tage. Der Hersteller schickte außerdem professionelle Techniker zur Schulung vor Ort, sodass unsere Mitarbeiter die Geräte nun kompetent bedienen können“, erklärte Liu Kai, der Gerätemanager des Projekts. Um einen effizienten Betrieb der Geräte zu gewährleisten, wurde im Rahmen des Projekts außerdem eine standardisierte Stahlverarbeitungswerkstatt errichtet, die in einen Rohstoffbereich, einen Verarbeitungsbereich und einen Fertigproduktbereich unterteilt ist und den Fließbandbetrieb „Rohmaterial – Verarbeitung – Transfer“ ermöglicht.
![kleine Käfigherstellungsmaschine]( "kleine Käfigherstellungsmaschine")
Ein-Klick-Bedienung ermöglicht „präzise intelligente Fertigung“ und verbessert sowohl Qualität als auch Effizienz
In der Stahlwerkstatt sahen Reporter, dass der Hauptkörper dieses Stahlkäfig-Rollschweißgeräts aus Komponenten wie einer festen und einer beweglichen Drehscheibe, einem Schweißroboterarm und hydraulischen Stützen besteht. Der Touchscreen auf der Bedienplattform zeigte Parameter wie den Durchmesser der Hauptstäbe, den Abstand der Bügel und die Schweißgeschwindigkeit deutlich an. Als Bediener Li Meng die Starttaste drückte, ging die Anlage sofort in Betrieb: Die feste Drehscheibe trieb 12 Hauptstäbe mit konstanter Geschwindigkeit an, die bewegliche Drehscheibe bewegte sich synchron rückwärts, die gerade gerichteten Bügel wurden automatisch spiralförmig um die Hauptstäbe gewickelt, und der sechsachsige Schweißroboterarm positionierte jeden Schnittpunkt präzise und schloss den Schweißvorgang augenblicklich ab. Innerhalb der Schutzabdeckung sprühten regelmäßig Funken, und in weniger als 20 Minuten war ein 12 Meter langer Stahlkäfig mit einem Durchmesser von 1,5 Metern hergestellt.
„Sehen Sie sich den Abstand dieser Bügel an. Der eingestellte Abstand beträgt 200 Millimeter, und jeder Messpunkt ist 200 ± 2 Millimeter groß. Das ist viel genauer als beim manuellen Binden“, sagte Li Meng und zeigte es den Reportern. Sie hatte zuvor sechs Jahre lang manuell gebunden. Mit der Umstellung auf intelligente Maschinen hat sich nicht nur ihre Arbeitsintensität deutlich reduziert, sondern auch ihre Arbeitseffizienz deutlich verbessert. „Früher waren meine Arme nach einem Arbeitstag wund und geschwollen. Jetzt kann ich die Arbeit erledigen, indem ich vor der Arbeitsplattform sitze, und ich kann den Bearbeitungsfortschritt in Echtzeit auf dem Bildschirm verfolgen. Ich fühle mich sehr sicher.“
Statistiken zufolge hat sich die Effizienz der Stahlkorbverarbeitung seit der Inbetriebnahme der Anlage am 20. April im Vergleich zum herkömmlichen Verfahren mehr als verdreifacht. Das tägliche Verarbeitungsvolumen stieg von 8 auf 24 Abschnitte, und die Stahlkörbe für 186 Pfahlgründungen wurden insgesamt fertiggestellt, wodurch über 600.000 Yuan an Arbeitskosten eingespart wurden. Gleichzeitig ist die Schweißfestigkeit durch die CO2-Schutzschweißtechnologie um 20 % höher als beim manuellen Binden, und die qualifizierte Kontrollstichprobenquote stieg von 92 % auf 100 %, wodurch das Problem der Stahlkorb-Andockfehler vollständig gelöst wurde.
„Letzte Woche haben wir den Stahlkäfig für das Pfahlfundament Nr. 5 der Brücke Nr. 3 abgesenkt. Beim Andocken der sechs Stahlkäfigabschnitte betrug die Achsabweichung lediglich 3 Millimeter, und die Abnahmeprüfung wurde auf Anhieb bestanden, was früher schwierig war“, sagte Zhao Gang, der für die Qualitätsprüfung des Projekts verantwortliche Mitarbeiter. Die intelligente Verarbeitung bietet eine solide Unterstützung für die Qualitätskontrolle. Jeder Stahlkäfigabschnitt hat eine eindeutige Nummer, und Informationen wie Verarbeitungszeit und Parametereinstellungen können über das Gerätesystem verfolgt werden, wodurch die Rückverfolgbarkeit der Qualität und die Rechenschaftslegung gewährleistet werden.
![Bewehrungskäfigmaschine]( "Bewehrungskäfigmaschine")
Grünes Bauen erzielt Ergebnisse und fördert die intelligente Transformation der Branche
Neben der Verbesserung von Effizienz und Qualität hat der Einsatz des Stahlkäfig-Rollschweißgeräts dem Projekt auch erhebliche ökologische Vorteile gebracht. „Beim herkömmlichen manuellen Binden müssen die Bügel eine Überlappungslänge von 10 bis 15 Zentimetern aufweisen, wodurch pro Stahlkäfigabschnitt mindestens 0,5 Meter Bügel verschwendet werden. Die intelligente Anlage hingegen verwendet ein kontinuierliches Schweißverfahren, das keine Überlappung erfordert und direkt geschnitten werden kann. Dadurch werden 0,3 Kilogramm Stahl pro Abschnitt eingespart“, rechnete Chen Ming für Reporter vor. Basierend auf der Gesamtverarbeitungslänge des Projekts von 4.800 Metern können insgesamt 1.200 Kilogramm Stahl eingespart werden, was den Materialabfall um 1,2 % reduziert.
Gleichzeitig verfügt die Anlage über eine geschlossene Schweißschutzabdeckung und eine Rauchabsaugung, die die Auswirkungen von Schweißrauch auf die Umwelt effektiv reduziert. „Früher war die Verarbeitungswerkstatt voller Schweißschlacke und Rauch, und die Arbeiter mussten dicke Masken tragen. Jetzt sind in der Werkstatt kaum noch sichtbare Rauchgase zu sehen, und die Luftqualität hat sich deutlich verbessert“, sagte Zhang Wei. Das Projekt sammelt und behandelt außerdem die von der Anlage erzeugte Schweißschlacke zentral, um Ressourcen zu recyceln und das Konzept des umweltfreundlichen Bauens umzusetzen.
Die Praxis des East Urban Expressway-Projekts hat auch wertvolle Erfahrungen für die Förderung intelligenter Geräte im Bereich des Infrastrukturbaus in der Stadt geliefert. Der zuständige Verantwortliche des städtischen Wohnungsbau- und Stadt-Land-Entwicklungsbüros sagte, dass im nächsten Schritt die Verantwortlichen für Schlüsselprojekte in der Stadt organisiert werden, um das East Urban Expressway-Projekt zu besuchen und daraus zu lernen. Außerdem soll der Einsatz intelligenterer Baugeräte bei Projekten wie Brücken, Tunneln und Hochhäusern gefördert und der Wandel der Bauindustrie von einer arbeitsintensiven zu einer technologieintensiven Branche unterstützt werden.
„Wir werden voraussichtlich bis Ende Juni dieses Jahres den Bau aller Pfahlgründungen abschließen, 20 Tage früher als ursprünglich geplant“, sagte Chen Ming. Das Projekt wird weiterhin intelligente Bautechnologien erforschen und plant, künftig Geräte wie eine integrierte Stahlstangensäge-, Gewindeschneid- und Schleifmaschine sowie intelligente Spanngeräte einzuführen, um die Baueffizienz und -qualität weiter zu verbessern. Ziel ist es, den East Urban Expressway zu einem Vorzeigeprojekt für intelligentes Bauen in der Stadt zu machen und den Bürgern eine „hochwertige, effiziente und umweltfreundliche“ Verkehrsader zu bieten.
