淺談如何建立鋼筋數據庫輔助鋼筋加工

(中國水利水電第七工程局有限公司國際工程公司，成都，610213)

1 概述

在水電站項目建設過程中，主體結構的鋼筋需求量巨大，甚至萬噸以上，其鋼筋車間圖按不同版本來劃分可以達到上千份之多，按鋼筋車間圖編制的鋼筋加工任務單則更是數不勝數。為保證主體結構的施工能夠順利實施，每天按鋼筋加工任務單所加工的長短不一、形狀各異的鋼筋可謂堆積如山。

在主體結構工作面全部展開之后，承包商時常面臨工程師滯后發布批準版鋼筋車間圖，現場余料庫庫存數據不詳，以及鋼筋加工任務重的情況，導致在有限的人力資源內只能盲目選料加工鋼筋。雖然這樣能夠提高鋼筋加工效率，但是卻造成鋼筋損耗成倍增加。為了既提高鋼筋加工效率，又提高鋼筋利用率，輔助性的鋼筋數據庫可被采用。本文將通過結合工程狀況，進行鋼筋數據庫建立的相關探討。

2 建立鋼筋數據庫

鋼筋數據庫能輔助生產人員更合理更科學地選擇原料和余料來加工生產所需的鋼筋。建立鋼筋數據庫前，優先建立鋼筋數據庫所需的邏輯規則，這樣鋼筋數據庫才可以使用各類軟件(如：Excel、Access、其他編程軟件)進行簡易搭建。

2.1 鋼筋數據庫分類

本工程僅采用7種直徑的螺紋鋼筋，分別為：φ10mm、φ13mm、φ19mm、φ25mm、φ29mm、φ32mm、φ36mm。各種不同直徑的鋼筋都需要建各自的原料庫、余料庫、廢料庫。

2.1.1 原料庫

市場上各種直徑的原料鋼筋只有9m和12m之分。由于直徑較小的鋼筋常被加工為梁柱箍筋等結構，盡管鋼筋長度較短也能被加工為主體結構受力鋼筋；但是對于直徑較大的鋼筋，長度較短的鋼筋，很難被再次加工作為主體結構受力鋼筋，結合本工程經驗：φ10mm、φ13mm、φ19mm、φ25mm這些直徑的鋼筋只需要建立12m原料庫；φ29mm、φ32mm、φ36mm這些直徑的鋼筋需要分別建立9m原料庫和12m原料庫。

2.1.2 余料庫

短于9m且長于廢料的鋼筋。先按鋼筋直徑劃分φ10、φ13、φ19、φ25、φ29、φ32、φ36共計7種余料庫。7種不同直徑鋼筋的余料庫又需要根據各自余料庫內鋼筋的長度劃分長度區間；直徑φ29，φ32，φ36的鋼筋每0.5m劃分一個長度區間(該長度區間的值可以再次細分)。

2.1.3 廢料庫

長度太短且不能被再次加工為主體結構的受力鋼筋，但部分長度可以作為架立鋼筋使用的短鋼筋，這個廢料庫的數量越龐大說明鋼筋利用率越低。如何確定廢料長度最大值，將在本文2.3.2中具體介紹。

2.2 數據庫運行規則

每一批鋼筋加工任務單的錄入工作完成后，數據庫首先對鋼筋任務單中的鋼筋進行一次組合，這個組合的目的就是為了挑出該任務單內可以組成一組使用12m原料來加工的鋼筋(即組合圖1中所示的A+B，并使其組合值滿足10.5m≤A+B≤12m)；隨后數據庫會根據已設定規則優先篩選出長度等于12m、9m、6m(2根組成12m)的鋼筋，數據庫會默認這些鋼筋直接被原料加工，且從原料庫中減去相應的根數。以φ36鋼筋為例(其他直徑的鋼筋可以此類推，但是局部規則有細微調整)，具體規則如圖1中所示。

圖1 φ36鋼筋數據庫內部運行規則

2.2.1 劃分點長度值的作用

φ36鋼筋數據庫內部運行規則中，劃分點長度值是用來將6.01m～8.99m區間中的鋼筋劃分為兩個長度區間的鋼筋長度，6.01m～劃分點這個長度區間的鋼筋可以用12m原料來加工；劃分點～8.99m這個長度區間的鋼筋可以用9m原料來加工。劃分點長度值是對鋼筋長度分布柱狀圖2分析后確定的，將在本文2.3.2中具體介紹如何確定。

2.2.2 最大廢料長度值的作用

φ36鋼筋數據庫內部運行規則中，最大廢料長度值將幫助判斷哪些長度的鋼筋不能再次用于主體受力鋼筋，這些長度的鋼筋生成后可直接放入廢料庫；雖然這些鋼筋太短了不能再作為主體結構受力鋼筋，但是它們能作為架立鋼筋得到再次利用。同時提醒組合后的鋼筋的長度值應≥12m-最大廢料長度。最大廢料長度如何取值，將在本文2.3.2中具體介紹。

2.3 錄入數據、分析數據

2.3.1 數據錄入規則

在主體結構開始之初，主體鋼筋未加工之前，數據庫中僅原料庫有鋼筋根數(錄入數據庫的原料鋼筋應以根數計量，并做到一旦原料采購到場，立即錄入數據庫)，余料庫和廢料庫的根數均為零。所有數據的錄入以倉號的施工順序為準，優先施工倉號，其鋼筋加工任務單優先錄入數據庫。按此順序，依次錄入第一批、第二批、第三批……第n批鋼筋加工任務單后，余料庫和廢料庫的數量會不斷增大，同時不斷消耗9m和12m的原料鋼筋。在所有批次的鋼筋加工任務單中，只有第一批次的鋼筋加工任務單中的所有鋼筋均采用原料庫中的鋼筋加工，數據庫僅幫助判別哪些鋼筋加工使用9m原料，哪些鋼筋加工使用12m原料；其余批次鋼筋加工任務單內的鋼筋均要按2.3.2中的規則進行篩分、組合、選庫、加工、統計不同長度余料鋼筋的數量等程序。

2.3.2 數據錄入實例

以第n批次鋼筋加工任務單(僅顯示部分內容)為例，見表1。

表1鋼筋加工任務單

根據第n批次鋼筋加工任務單，所有鋼筋數據錄入數據庫后，優先生成φ36鋼筋長度分布柱狀圖1，利用φ36鋼筋長度分布柱狀圖1進行A=3.01m～5.99m的鋼筋與B=6.01m～8.99m鋼筋的組合任務，將10.5m≤A+B≤12m組合并統計根數后列入待使用12m原料加工的項，然后生成φ36鋼筋長度分布柱狀圖2。φ36鋼筋長度分布柱狀圖1與柱狀圖2區別為：柱狀圖2中10.5m～12m長度范圍的鋼筋的根數有所增加，3.01m～8.99m長度范圍內被組合的鋼筋的根數有所減少。

為了更直接的反映柱狀圖的內容，以φ36鋼筋長度分布柱狀圖2為例，具體如圖2所示。

圖2 φ36鋼筋長度分布柱狀圖2

柱狀圖數據分析：

(1)φ36鋼筋長度分布柱狀圖2中顯示1.51m以下的鋼筋不能再次被利用作為主體結構的受力鋼筋，則1.51m以下的鋼筋直接進入廢料庫；

(2)確定6.01m～8.99m長度區間內劃分點的長度值：

如圖3所示，劃分點長度值=12m-變量C；從宏觀角度看(幾個月甚至一年的數據分析結果)，長度值小于4m的φ36鋼筋在此工程中的再次利用率極低，但是大于4m的φ36鋼筋卻有再利用的空間。因此，判斷變量C是4m～5m長度區段內的φ36鋼筋，變量C長度值可等于4m～5m長度區段內需要被加工的數量最多的幾根φ36鋼筋的最短值；由φ36鋼筋長度分布柱狀圖2中所顯示數據可以看出，變量C可取4.51m，則劃分點長度值等于7.49m(即12m-4.51m=7.49m)。這樣φ36鋼筋數據庫運行規則中，長度值等于7.49m～8.99m的鋼筋可以直接使用9m原料鋼筋加工，長度值等于6.01m～7.49m的鋼筋可以直接使用12m原料鋼筋加工，使用12m原料鋼筋加工后剩余的、較長的φ36鋼筋將進入余料庫再次被利用。

圖3 劃分點長度值確定示意

(3)在使用余料庫加工鋼筋時應注意：變量C取4.51m以后，長度值等于4m～4.5m的鋼筋，當余料庫沒有足夠的對應長度的余料鋼筋用于加工時，可用9m原料鋼筋直接生產。

2.4 數據庫維護

(1)為避免原料庫(需要被加工的鋼筋的原料庫)內數量出現為零的情況，應及時采購各類直徑的原料鋼筋；

(2)每批次新采購的鋼筋到場后，必須嚴格按照已劃分的原料庫進行數據入

庫(以根數入原料庫)；

(3)每批次的鋼筋任務加工單都必須錄入數據庫，這樣鋼筋數據庫中的余料庫所生成的數據才具有真實性，才能與現場堆放的余料長度、根數保持一致。以便于生產人員實時掌握余料庫內數據；

(4)當現場堆放的余料鋼筋與數據庫中余料庫反映的數據不一致時，應手動調整數據庫中的余料數據，該數據必須匹配現場堆放的余料鋼筋的長度和根數；

(5)每批次的鋼筋加工任務單只有經鋼筋數據庫篩分、組合、數據處理后，才允許加工鋼筋。

3 結語

在鋼筋生產過程中為了降低廢料囤積量，廣泛采用9m和12m的原料鋼筋來加工主體結構的受力鋼筋。而鋼筋數據庫則是輔助生產人員去辨別哪些鋼筋應選擇9m或12m原料鋼筋來進行加工；還能輔助生產人員及時掌握余料庫內數據，避免本應該從余料庫選料加工的鋼筋被直接使用原料加工，造成不必要的浪費。擁有電子版的鋼筋數據庫只是起到了輔助分析的作用，鋼筋加工廠更應加強現場原料庫、余料庫、廢料庫的管理工作；特別是現場余料庫的管理工作，怎樣做到在有限的場地內將相同直徑、相同長度的鋼筋堆放在一起，并與數量較多的其他直徑、其他長度的鋼筋明顯區分開來，這樣才能取料方便，利于生產。