解析我国管桩行业发展现状及前进方向

    行业现状

    上世纪60年代末，铁道部丰台桥梁工厂开始生产先张法预应力混凝土管桩（简称PC管PC管桩），当时主要用于铁道桥梁工程的基础建设；70年代研制生产后张法预应力混凝土管桩。70年代以来，特别是在上海宝山钢铁厂建设中，大量使用了日本引进的钢管桩，不仅造价高，耐久性也差。为了适应港口建设发展的需要，1987年交通部三航局从日本全套引进预应力高强混凝土管桩（简称PHC管桩）生产线，PHC管桩的主要规格为椎600mm～椎1000mm。80年代后期，宁波浙东水泥制品有限公司与有关科研院所合作，针对我国沿海地区淤泥软弱地质的特点，通过对PC管桩的改造，开发了先张法预应力混凝土薄壁管桩（简称PTC管桩），PTC管桩的主要规格有椎300mm～椎600mm。

    1989年～1992年，原国家建材局苏州混凝土水泥制品研究院和番禺市桥丰水泥制品有限公司根据我国的实际情况，通过对引进管桩生产线的消化吸收，自主开发了国产化的预应力高强混凝土管桩，1993年该项成果被原建设部列入全国重点推广项目。随着改革开放和经济建设的发展，先张法预应力混凝土管桩开始大量应用于铁道系统，并扩大到工业与民用建筑、市政、冶金、港口、公路等领域。在长江三角洲和珠江三角洲地区，由于地质条件适合管桩的使用特点，管桩的需求量猛增，从而迅速形成一个新兴的行业。据不完全统计，到2007年年底，全国已有400多家管桩生产企业（不含台湾地区厂家），生产各类管桩2.5亿米左右，产值达300多亿人民币。同时为管桩行业配套的辅助产品年产值也近250亿元，成为一个富有朝气的新兴产业，目前管桩已占全国水泥制品行业产值的50％左右。

    在这近20多年的发展历程中，管桩项目先后获建材行业科技进步二等奖、国家科技进步三等奖；管桩被列为国家级新产品、原建设部重点推广新产品；2006年在有关单位和协会的共同努力下，有3家企业（中山建华管桩有限公司、中山三和桩杆管桩有限公司、宁波浙东建材集团）的管桩产品被列入中国名牌产品目录，这是我国管桩行业发展的又一个新的高潮，得到了行业内外的一致好评。

    管桩产品从无标生产，发展到今天拥有较完善的标准体系———GB13476-92《先张法预应力混凝土管桩》、GB13476-1999《先张法预应力混凝土管桩》、JC888-2001《先张法预应力混凝土薄壁管桩》、03SG409《预应力混凝土管桩》、GB/T19496-2004《钻芯检测离心高强混凝土抗压强度试验方法》、JC/T947-2005《先张法预应力混凝土管桩用端板》、JC/T950-2005《预应力高强混凝土管桩用硅砂粉》、JC/T948-2005《混凝土制品用脱模剂》、JC/T540-2006《混凝土制品用低碳冷拔钢丝》，这一发展历程整整走了近20年。

    工艺及装备

    目前，我国管桩生产主要采用混凝土高速离心成型工艺，管桩结构采用先张法预应力技术，混凝土配置搅拌中掺加了高效减水剂，常压蒸气养护与高温高压蒸气养护工艺相结合的快速养护方式。管桩生产工艺已经比较成熟，管桩生产已经形成工厂化、规模化作业。

    管桩施工技术有：静压法施工和锤击法施工，其中，静压法施工又可以根据施加静压力方式的不同分为顶压法施工和抱压法施工两种类型。

    无论是管桩生产装备和施工装备，我国已经完全实现国产化，部分设备如管桩骨架焊接机、PC钢棒镦头机、离心机、管桩静压桩机等已经出口东南亚等国家及地区，设备的技术水平和生产能力达到了国际先进水平。
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    存在的主要问题

    1.生产管理方面

    由于管桩外观相似，管桩的预应力配筋一般难以明显区分，一些生产企业在供货时，将A型管桩故意替换成AB型管桩或B型管桩销售；也有一些企业将PTC管桩替换成PC管桩，或将PC管桩替换成PHC管桩销售，以骗取不当利润，但给建筑工程质量带来非常严重的隐患。

    用低品质的钢材，甚至采用“地条钢”替代优质钢材加工管桩结构的端板，造成管桩焊接施工质量事故，结构脱焊或端板打烂等。虽然国家已经制定并颁布了行业标准JC/T947-2005《先张法预应力混凝土管桩用端板》，但在实际生产和使用中，没有相应的检查部门来监督执行。

    一些企业故意使用小规格的PC钢棒或生产使用直径负偏差的钢棒，特别是加工深凹槽的PC钢棒，在钢棒外径一致的情况下，公称直径达不到标准要求，造成管桩截面的配筋率降低，达不到标准要求。

    单位立方米混凝土的水泥掺量过低，一些生产企业每立方米混凝土水泥用量不足300千克，还达不到JGJ/T55《普通混凝土配合比设计规程》的要求，造成管桩混凝土pH值偏小，这样将加速管桩桩身混凝土的碳化，影响管桩耐久性，未能有效保护钢材质量。

    我国现不少企业为了降低生产成本，降低钢材的配筋量，没有严格执行中国水泥制品协会制定的管桩生产工艺技术规程，为了降低一根或两根预应力主筋，采用超张拉工艺，将PC钢棒的张拉力控制在钢材极限强度的75％左右，采用了超张拉以满足管桩抗弯性能的要求。

    为了加快管桩模具的生产周转，提高生产效率，不少企业在管桩蒸气养护过程中采用加快升温速度和快速降温的办法，特别是在高温高压蒸气养护过程中，过快的升温和降温将造成管桩混凝土强度降低，管桩桩身开裂，给管桩的产品质量带来严重的隐患，管桩锤击施工的耐打性和管桩结构的长期耐久性下降。

    不少企业的实验室管理没有按照科学规律要求，而是按照老板的要求处理有关技术数据。如混凝土强度检测试验报告，供企业内部使用的真实报告有一份，供外部的又有一份。

    2.设计施工方面

    各省、市编写的管桩产品结构图集可谓是五花八门，有些甚至存在明显的错误，由于建筑设计中有关技术人员一般均以当地的结构图集为主要依据，各地的管桩生产企业也不得不按照当地的管桩设计图集组织生产，这样非常不利于管桩生产企业管理和组织生产，也不利于管桩的贸易流通。目前住房和城乡建设部已经颁布全国性的管桩结构标准设计图集03SG409《预应力混凝土管桩》，全国应统一并规范使用，取消各地的管桩结构设计图集。

    管桩生产企业与施工企业、监理单位暗中达成默契，在没有得到设计单位同意的情况下，在施工现场将A型管桩替换成AB型管桩或B型管桩；将PTC管桩替换成PC管桩，或将PC管桩替换成PHC管桩。 
    短桩事故。管桩没有达到设计标高，造成基础的承载力下降，未能达到设计要求，造成严重的工程地质的不均匀沉降，如1998年的香港某42层住宅管桩基础的短桩事件，造成了十分严重的后果，事件发生至今已经10年，但香港政府还没有允许管桩在香港建筑基础中使用，大量的建筑基础使用钢管桩，钢管桩成本是预应力混凝土管桩的3倍，这样大大增加了建筑企业的成本，给管桩生产企业和建筑施工企业带来很大的损失。

    由于管桩标准中没有对管桩使用的地质条件进行具体的技术性规定，技术人员通常认为离心混凝土的密实性好、混凝土强度高，认为管桩的耐久性完全可以满足腐蚀性介质的要求。不少设计人员很少考虑具体的在腐蚀性条件下管桩使用的要求，从而造成管桩工程耐久性的隐患。

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    行业结构调整的建议

    1.从管桩行业的发展和节能、节材、降耗及循环经济发展的需要，并结合日本管桩行业的发展历程，我国管桩行业应鼓励PHC管桩产品，限制PC管桩产品生产，逐渐淘汰PTC管桩。

    2.推广管桩生产的非压蒸养护工艺技术，减少高温高压蒸气养护工艺手段，降低管桩生产中的蒸气养护能耗，同时也有利于管桩混凝土的耐久性的提高。

    3.开发管桩清洁生产工艺技术，推广混凝土离心作业中形成的大量废浆的循环综合利用技术。

    4.开发管桩蒸气养护节能降耗技术，推广窑式蒸气养护工艺和其他节能养护工艺技术，逐渐限制、淘汰管桩坑式养护方式。

    5.开发蒸气养护的高温废水、废气的余热利用技术。

    6.开发管桩生产的低噪音生产工艺，特别是开发高速、低噪音的管桩离心装备。

    7.推广节能电机，特别是对现有普通电机的变频改造。如管桩大功率离心设备电动机的变频改造及起重设备电机的变频改造等。

    8.在国家有关政府部门的科研资助下，组织高校、科研部门及管桩生产、设计、施工等部门的产、学、研活动，开展对管桩耐久性的系统研究。

    行业准入的基本条件

    提高投资管桩企业的准入条件，注册资金必须达到2000万元人民币以上。过低的投资，必将造成生产工艺落后、设备性能差或利用陈旧装备，或生产设备不配套，没有充足的资金保证，也就没有条件使用新工艺、新装备。

    严格审查新办管桩企业的生产构件资质。根据国家现有构件资质条件和办法，新办管桩企业在投产前达到二级（最高级别）资质是非常困难的，但达到三级资质通过努力是可以办到的。为了保证新办管桩生产企业的技术和装备条件，应规定新办管桩企业开办1年后必须通过二级混凝土构件资质的审查，若未能按期升级，则必须停产整顿。

    现有管桩企业及新办管桩生产企业的实验室必须达到二级资质以上，实验室一般工作人员不得少于5人，主要负责人必须具有从事土木工程专业或混凝土制品专业的高级工程师。

    新办管桩生产企业必须首先进行管桩生产工艺的设计，设计单位必须具有混凝土制品工艺乙级设计资质以上的设计单位，否则，工程不得进行竣工验收。

    对新办管桩企业的设计规模有规定。江苏、浙江、上海、广东、福建、天津等5省、市新办管桩企业设计年产量必须达到200万米，全国其他地区管桩企业的设计生产能力必须达到100万米以上。