國(guó)內(nèi)預(yù)應(yīng)力混凝土管樁的發(fā)展概況及與國(guó)外的差距

　　一、我國(guó)管樁發(fā)展情況

　　我國(guó)早在1944年就開(kāi)始生產(chǎn)離心鋼筋混凝土管樁(RC樁)；上世紀(jì)六十年代，由于鐵路建設(shè)的需要，鐵道部豐臺(tái)橋梁廠研制開(kāi)發(fā)了預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管樁(PC樁)，并批量生產(chǎn)φ400和φ550的PC樁； 上世紀(jì)七十年代，由于港口建設(shè)的需要，研制生產(chǎn)了大直徑的后張法預(yù)應(yīng)力混凝土管樁(雷蒙特樁)。

　　上世紀(jì)八十年代，先后開(kāi)發(fā)生產(chǎn)了先張法預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土管樁(PHC樁)和先張法預(yù)應(yīng)力混凝土薄壁管樁（PTC樁）。八十年代初，上海寶鋼開(kāi)始建設(shè)，由于建廠區(qū)為軟土地質(zhì)，大多采用鋼管樁或從日本進(jìn)口的PHC樁，建設(shè)成本很高。為此，1987年原交通部三航局混凝土制品廠全套引進(jìn)了日本PHC樁的生產(chǎn)設(shè)備和技術(shù)，并于1988年正式投產(chǎn)，生產(chǎn)φ600～φ1000mm的大直徑管樁。為了適應(yīng)PHC樁的生產(chǎn)發(fā)展需要，提高產(chǎn)品質(zhì)量，促進(jìn)管樁行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步，蘇州混凝土水泥制品研究院根據(jù)我國(guó)國(guó)情，和有關(guān)管樁生產(chǎn)廠家一起，利用國(guó)產(chǎn)裝備，采用合理的生產(chǎn)工藝技術(shù)，共同開(kāi)發(fā)研制了PHC樁，并于1992年通過(guò)部級(jí)鑒定，1993年該項(xiàng)目被建設(shè)部列為國(guó)內(nèi)重點(diǎn)推廣技術(shù)成果項(xiàng)目，1998年獲部級(jí)科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)，1999年獲國(guó)家科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)。1988年，寧波浙東水泥制品公司在原鐵道部有關(guān)單位的配合下，針對(duì)寧波地區(qū)地質(zhì)淤泥層較厚、且樁基工程以磨擦樁為主、使用方樁或厚壁管樁其樁身承載力有較大的富余的特殊情況，又考慮到降低管樁的生產(chǎn)成本和建筑造價(jià)，研制開(kāi)發(fā)了先張法預(yù)應(yīng)力混凝土薄壁管樁（PTC樁）。

　　1993年，成立了中國(guó)水泥制品工業(yè)協(xié)會(huì)預(yù)制混凝土樁專(zhuān)業(yè)委員會(huì)，當(dāng)時(shí)全國(guó)只有20余家管樁廠，總產(chǎn)量不超過(guò)300萬(wàn)m。隨著我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)的快速發(fā)展，預(yù)應(yīng)力混凝土管樁的應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，管樁及其配套產(chǎn)品逐步形成了一個(gè)新興的行業(yè)，在近二十年中得到了快速發(fā)展，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前全國(guó)管樁生產(chǎn)企業(yè)約400家左右，分布在22個(gè)省市自治區(qū)，相關(guān)配套生產(chǎn)企業(yè)300多家。2007年我國(guó)管樁生產(chǎn)總量約2.5億m，管樁應(yīng)用總量約2.2億m，工業(yè)總產(chǎn)值達(dá)300多億元人民幣，相關(guān)配套行業(yè)的工業(yè)總產(chǎn)值達(dá)500億元以上。迄今為止，我國(guó)已成為全球生產(chǎn)應(yīng)用預(yù)應(yīng)力混凝土管樁最多的國(guó)家。

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　　我國(guó)管樁行業(yè)的發(fā)展歷程可從以下幾方面說(shuō)明：

　?。ㄒ唬┥a(chǎn)廠家數(shù)量

　　上世紀(jì)六十年代：2家（鐵道部豐臺(tái)橋梁廠、鐵道部南京大橋二處構(gòu)件廠）；八十年代：10家（鐵道部豐臺(tái)橋梁廠、鐵道部南京大橋二處構(gòu)件廠、交通部三航局混凝土制品廠、上海寶鋼廿冶混凝土構(gòu)件廠、無(wú)錫市水泥制品廠、廣東省建筑構(gòu)件工程公司管樁廠、番禺橋豐水泥制品有限公司、廣州經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)南方管樁廠、中山鴻運(yùn)管樁廠和深圳京蓉管樁廠）；1993年中國(guó)水泥制品工業(yè)協(xié)會(huì)預(yù)制混凝土樁專(zhuān)業(yè)委員會(huì)成立時(shí)：20多家；2000年底：120多家；2009年9月止（不完全統(tǒng)計(jì)）：約400余家，絕大多數(shù)企業(yè)生產(chǎn)φ300～φ600mm的管樁，其中約有15家左右生產(chǎn)φ800～φ1200mm的管樁。

　?。ǘ┥a(chǎn)線(xiàn)規(guī)模

　　上世紀(jì)六十年代：少量生產(chǎn)；八十年代至九十年代中期：一般為15萬(wàn)m～30萬(wàn)m，最大不超過(guò)60萬(wàn)m，；九十年代后期至今：大多為80萬(wàn)m～150萬(wàn)m以上（生產(chǎn)規(guī)格φ300～φ600mm），φ800～φ1200mm的管樁生產(chǎn)企業(yè)，生產(chǎn)線(xiàn)規(guī)模一般為15萬(wàn)m～20萬(wàn)m。目前，國(guó)內(nèi)最大的管樁生產(chǎn)企業(yè)——建華管樁集團(tuán)已擁有18個(gè)分廠，其中最大的分廠有12條生產(chǎn)線(xiàn)，年產(chǎn)量可達(dá)1800萬(wàn)m。

　?。ㄈ┤珖?guó)產(chǎn)量

　　隨著管樁生產(chǎn)企業(yè)的不斷增加和生產(chǎn)線(xiàn)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，全國(guó)的管樁年產(chǎn)量也呈逐年上升趨勢(shì)，最高的年份為2007年，達(dá)到了2.5億m。2008年受全球金融危機(jī)的影響，工程建設(shè)項(xiàng)目萎縮，管樁產(chǎn)量下降幅度較大。以下是1993年以來(lái)全國(guó)管樁年產(chǎn)量的統(tǒng)計(jì)表。其中絕大多數(shù)為φ300～φ600mm管樁的產(chǎn)量。

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　?。ㄋ模┊a(chǎn)品結(jié)構(gòu)和規(guī)格

　　上世紀(jì)六十年代，由于受生產(chǎn)條件和使用范圍的限制，生產(chǎn)的管樁規(guī)格僅為PCφ300、φ400、φ500、φ550，長(zhǎng)度11m。

　　目前生產(chǎn)的管樁產(chǎn)品結(jié)構(gòu)合理、規(guī)格齊全，能滿(mǎn)足不同市場(chǎng)的需求。根據(jù)GB13476-2009《先張法預(yù)應(yīng)力混凝土管樁》和JC888－2001《先張法預(yù)應(yīng)力混凝土薄壁管樁》，管樁分為：預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土管樁（代號(hào)PHC，混凝土強(qiáng)度等級(jí)C80）、預(yù)應(yīng)力混凝土管樁（代號(hào)PC，混凝土強(qiáng)度等級(jí)C60）、預(yù)應(yīng)力混凝土薄壁管樁（代號(hào)PTC）等三類(lèi)。PHC樁、PC樁按樁身混凝土有效預(yù)壓應(yīng)力值分為A型、AB型B型和C型四種。管樁長(zhǎng)度7m～30m。

　　按管樁外徑PHC樁和PC樁分為：300mm、400mm、500mm、600mm、700mm、800mm、1000mm、1200mm、1300mm、1400mm十個(gè)規(guī)格；PTC樁分為：300mm、350mm、400mm、450mm、500mm、550mm、600mm七個(gè)規(guī)格。

　　除標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的規(guī)格外，實(shí)際生產(chǎn)和使用的PHC管樁長(zhǎng)度最長(zhǎng)已達(dá)56m。另外PHC樁和PC樁還有350mm、450mm和550mm三種規(guī)格在局部地區(qū)少量生產(chǎn)。

　　（五）生產(chǎn)裝備和原材料

　　上世紀(jì)六十年代：土法上馬，管樁生產(chǎn)裝備由生產(chǎn)廠家自己制造，技術(shù)和精度較落后，管樁結(jié)構(gòu)主筋采用的是Ⅲ級(jí)和Ⅳ級(jí)螺紋鋼，鋼筋骨架采用手工綁扎。

　　上世紀(jì)八十年代至九十年代前期：引進(jìn)國(guó)外（日本、韓國(guó)）的全套或主要生產(chǎn)設(shè)備（如鋼筋定長(zhǎng)切斷機(jī)、鋼筋鐓頭機(jī)、鋼筋骨架滾焊機(jī)、預(yù)應(yīng)力張拉機(jī)、離心成型機(jī)等）、生產(chǎn)用的管樁結(jié)構(gòu)主筋—低松弛高強(qiáng)陰螺紋鋼筋（即PC鋼棒或預(yù)應(yīng)力鋼棒）和外加劑。

　　上世紀(jì)九十年代中期至今：隨著國(guó)產(chǎn)化能力和機(jī)械裝備技術(shù)水平的提高，管樁的生產(chǎn)裝備已全部實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)，1995年以后基本消滅了進(jìn)口，并且逐步出口東南亞等國(guó)家。PC鋼棒經(jīng)過(guò)消化吸收，國(guó)產(chǎn)母材的質(zhì)量穩(wěn)定性和加工工藝水平有了長(zhǎng)足提高，目前國(guó)內(nèi)已建有80多條生產(chǎn)線(xiàn)，產(chǎn)品質(zhì)量可達(dá)到進(jìn)口同類(lèi)產(chǎn)品的水平，完全滿(mǎn)足了我國(guó)管樁生產(chǎn)的需求，并且也已出口日本、東南亞等國(guó)家。由蘇州混凝土水泥制品研究院設(shè)計(jì)的越南太平洋建設(shè)咨詢(xún)公司管樁生產(chǎn)線(xiàn)，全套采用我國(guó)的國(guó)產(chǎn)管樁生產(chǎn)設(shè)備，PC鋼棒和端板也全部從我國(guó)進(jìn)口。

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　?。┌l(fā)展地域

　　我國(guó)的管樁是從珠江三角洲的廣東、長(zhǎng)江三角洲的上海起步的，經(jīng)過(guò)近二十年的發(fā)展，沿海北上、沿長(zhǎng)江、黃河西進(jìn)，目前全國(guó)已有22個(gè)省市自治區(qū)（不包括港澳臺(tái)）生產(chǎn)管樁。主要分布在廣東、上海、浙江、江蘇、福建、天津、云南、湖北、山東、安徽、河北、海南、四川、河南、廣西、遼寧、黑龍江、吉林、湖南、江西、陜西等地區(qū)，大部分集中在浙江、廣東、江蘇、上海四省。

　?。ㄆ撸┬袠I(yè)管理和服務(wù)

　　在有關(guān)部門(mén)的關(guān)懷和管樁生產(chǎn)企業(yè)的大力支持下，1993年成立了中國(guó)水泥制品工業(yè)協(xié)會(huì)預(yù)制混凝土樁專(zhuān)業(yè)委員會(huì)，先后在廣東（佛山、番禺、中山）、上海、浙江（寧波）、湖南（長(zhǎng)沙）、江西（南昌）陜西（西安）六個(gè)省市召開(kāi)了八次行業(yè)年會(huì)。專(zhuān)業(yè)委員會(huì)還創(chuàng)辦了《預(yù)制混凝土樁》會(huì)刊，為廣大會(huì)員單位提供有關(guān)管樁生產(chǎn)、設(shè)計(jì)、施工等方面的新技術(shù)、新信息，同時(shí)也為會(huì)員單位提供一個(gè)進(jìn)行技術(shù)交流的平臺(tái)，該會(huì)刊每年不定期出版兩期。

　?。ò耍┚幹聘鞣N技術(shù)規(guī)范

　　為了保證和提高管樁產(chǎn)品的質(zhì)量，促進(jìn)行業(yè)技術(shù)進(jìn)步，1990年蘇州混凝土水泥制品研究院組織有關(guān)管樁生產(chǎn)企業(yè)制訂了我國(guó)第一個(gè)管樁國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)——GB13476－92《先張法預(yù)應(yīng)力混凝土管樁》，該標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)過(guò)二次修訂，不斷完善。近二十年來(lái)，由蘇州混凝土水泥制品研究院牽頭、行業(yè)有關(guān)專(zhuān)家共同參與制定的管樁產(chǎn)品和生產(chǎn)裝備等系列標(biāo)準(zhǔn)如下，為管樁的生產(chǎn)、應(yīng)用和行業(yè)的健康發(fā)展提供了理論依據(jù)和規(guī)范：

　　GB13476－2009《先張法預(yù)應(yīng)力混凝土管樁》（1992年首次制訂，1999年第一次修訂，2009年第二次修訂）

　　JC888－2001《先張法預(yù)應(yīng)力混凝土薄壁管樁》

　　JC/T605－2005《先張法預(yù)應(yīng)力混凝土管樁鋼?！罚?995年首次制訂，2005年修訂）JC/T822－2003《水泥制品生產(chǎn)用離心成型機(jī)技術(shù)條件》

　　JC/T699《水泥制品工業(yè)用鋼筋骨架滾焊機(jī)》（1998年首次制訂，現(xiàn)正在修訂中）

　　JC/T966－2005《預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼棒鐓頭機(jī)》

　　GB/T19496－2004《鉆芯檢測(cè)離心高強(qiáng)混凝土抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)方法》

　　JC/T950－2005《預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土管樁用硅砂粉》

　　JC/T947－2005《先張法預(yù)應(yīng)力混凝土管樁用端板》

　　GB/T5223.3-2005《預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼棒》

　　03SG409《預(yù)應(yīng)力混凝土管樁》國(guó)家建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)圖集（2003年首次制訂，現(xiàn)正在修訂中）

　　另外，一些省市（如廣東、寧波、浙江、上海、江蘇、天津、云南等）也制訂了相應(yīng)的地方圖集、管樁基礎(chǔ)施工規(guī)范。

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　?。ň牛┬录夹g(shù)新工藝的應(yīng)用

　　1、磨細(xì)礦物摻合料的應(yīng)用

　　近年來(lái)，磨細(xì)礦物摻合料主要在現(xiàn)澆混凝土工程商品混凝土中得到較多的應(yīng)用，但在水泥制品中還未得到充分的推廣應(yīng)用。實(shí)際上磨細(xì)礦物摻合料應(yīng)用在水泥制品中不僅能等量取代部分水泥，降低生產(chǎn)成本，提高競(jìng)爭(zhēng)能力；而且還能改善新拌混凝土的工作性，改善混凝土的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，提高混凝土的耐久性和后期強(qiáng)度等;尤其是采用蒸養(yǎng)的管樁，若應(yīng)用磨細(xì)礦物摻合料(礦渣微粉)，其配制的混凝土性能和技術(shù)效果將優(yōu)于自然養(yǎng)護(hù)下的混凝土性能，所以磨細(xì)礦物摻合料在管樁中的應(yīng)用是可以取得良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。在大量試驗(yàn)驗(yàn)證基礎(chǔ)上，不少?gòu)S家采用磨細(xì)石英砂等量取代20%～30%的硅酸鹽水泥，配制C80高強(qiáng)混凝土，經(jīng)壓蒸養(yǎng)護(hù)，生產(chǎn)PHC樁;采用此項(xiàng)技術(shù)后，可使管樁生產(chǎn)成本降低6～8 元/m，同時(shí)還可提高混凝土強(qiáng)度，管樁的耐錘擊性能亦得到提高，目前已有1/3以上的企業(yè)應(yīng)用，取得了良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。

　　2、余漿的綜合利用

　　管樁生產(chǎn)采用離心工藝，必然會(huì)產(chǎn)生許多余漿，如何處理余漿已成了各生產(chǎn)廠急需要解決的問(wèn)題。據(jù)統(tǒng)計(jì)管樁每m平均產(chǎn)生約8～10 kg余漿，若年產(chǎn)100萬(wàn)m的生產(chǎn)廠計(jì)算，則每年要產(chǎn)生約1萬(wàn)噸余漿，按全國(guó)管樁產(chǎn)量1.5億m計(jì)算，則將產(chǎn)生150萬(wàn)噸余漿廢料。因此許多管樁生產(chǎn)廠對(duì)離心混凝土產(chǎn)生的余漿綜合利用進(jìn)行了開(kāi)發(fā)工作，在分析余漿組份的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了大量的試驗(yàn)工作；目前已經(jīng)把余漿用于生產(chǎn)地面磚、排水管、加氣混凝土，有的生產(chǎn)廠已開(kāi)展了管樁廢漿回收再生產(chǎn)的試驗(yàn)研究，這不僅有利于環(huán)保，而且亦為企業(yè)利廢，降低生產(chǎn)成本，增加效益，開(kāi)辟了新路子。

　　3、碎石砂（人工砂）的應(yīng)用

　　建筑用砂是建筑工程中不可缺少的基本材料之一，現(xiàn)在全國(guó)全年建筑用砂產(chǎn)量達(dá)到6億多噸，隨著建筑市場(chǎng)的擴(kuò)大，對(duì)砂的質(zhì)量要求越來(lái)越高，砂的用量也越來(lái)越大，而合格的天然砂的資源卻越來(lái)越少，為保證生態(tài)平衡，水土不流失，對(duì)天然砂亦不能無(wú)限量亂采亂挖；同時(shí)，在石材采礦中每噸礦石約產(chǎn)生0.15～0.30 噸石屑，可見(jiàn)全國(guó)的石屑量是非?？捎^的，若不利用，就造成大量堆積，占用土地，污染環(huán)境，浪費(fèi)資源；若經(jīng)過(guò)適當(dāng)加工就可成為人工砂，代替天然砂，從經(jīng)濟(jì)上亦合算，可降低管樁的生產(chǎn)成本。研究和實(shí)際應(yīng)用表明：利用碎石砂代替天然砂可配制高強(qiáng)混凝土，且混凝土和易性、強(qiáng)度都有較大的改善和提高，利用碎石砂生產(chǎn)的PHC樁，其混凝土強(qiáng)度和抗彎性能均能達(dá)到GB13476的要求。因此碎石砂在管樁行業(yè)中推廣應(yīng)用，可節(jié)約資源，減少污染，降低生產(chǎn)成本，且有較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

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　　4、節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用

　　管樁生產(chǎn)中的能源消耗主要體現(xiàn)在：各種機(jī)械設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)所需的電力能耗和蒸汽養(yǎng)護(hù)過(guò)程中的能耗。

　　離心作業(yè)是管樁生產(chǎn)中電力能耗的主要環(huán)節(jié)，近年來(lái)大力發(fā)展的變頻技術(shù)已在管樁離心成型設(shè)備中得到廣泛應(yīng)用，節(jié)省了30％左右的離心電耗，取得了非常顯著的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。另外，鍋爐鼓風(fēng)機(jī)引風(fēng)機(jī)的變頻控制系統(tǒng)、水泵的變頻控制、變壓器的諧波治理和無(wú)功補(bǔ)償裝置等已在管樁生產(chǎn)企業(yè)得到了應(yīng)用，取得了明顯的節(jié)能效果。

　　在管樁生產(chǎn)中，PHC管樁一般需經(jīng)過(guò)二次蒸汽養(yǎng)護(hù)：常溫初級(jí)養(yǎng)護(hù)和高溫高壓蒸汽養(yǎng)護(hù)。高壓蒸汽養(yǎng)護(hù)的余汽利用，節(jié)能效果非常明顯，已有不少企業(yè)采用了以下措施：1）多條蒸壓釜之間高壓余汽的互通利用；2）蒸壓釜余汽互通利用后，釜內(nèi)剩余低壓余汽通入常壓養(yǎng)護(hù)池利用；3）蒸壓釜內(nèi)大量高溫冷凝水的余熱回收利用；4）將熱電廠低壓蒸汽人工升壓為高壓蒸汽，以滿(mǎn)足管樁生產(chǎn)需要等等。

　　再有，把熱能和電能結(jié)合起來(lái)綜合考慮，采用熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，不僅可以大大減少能耗，也符合國(guó)家節(jié)能降耗環(huán)保政策。將生產(chǎn)飽和蒸汽的煤爐改造為生產(chǎn)過(guò)熱蒸汽，過(guò)熱蒸汽沖轉(zhuǎn)汽輪發(fā)電機(jī)發(fā)電，大部分蒸汽做功后抽出，經(jīng)減溫減壓后轉(zhuǎn)變?yōu)轱柡驼羝?yīng)管樁車(chē)間使用，同時(shí)產(chǎn)生的高壓電轉(zhuǎn)為低壓電送出，供應(yīng)管樁車(chē)間和燃煤爐系統(tǒng)使用，這樣就可以同時(shí)得到滿(mǎn)足管樁生產(chǎn)要求的優(yōu)質(zhì)電源和熱能。熱電聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目已在一些管樁企業(yè)得到很好的應(yīng)用，非常值得借鑒和研究。

　　5、沉樁技術(shù)的開(kāi)發(fā)應(yīng)用

　　針對(duì)管樁錘擊施工的噪音污染，為了改善城區(qū)施工環(huán)境，我國(guó)開(kāi)發(fā)了靜壓法施工技術(shù)和裝備，并得到了廣泛推廣應(yīng)用，不僅改善了城區(qū)施工環(huán)境，還提高了對(duì)不同地質(zhì)條件的適應(yīng)性。

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　　二、國(guó)外管樁發(fā)展情況

　　在國(guó)外，混凝土樁己有近百年的歷史，混凝土管樁約有90多年的歷史，預(yù)應(yīng)力混凝土管樁已有60多年的歷史，預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土管樁亦有近50年的歷史。

　　日本是世界上管樁應(yīng)用最早、在樁基工程中用量最多的國(guó)家之一。1920年由澳大利亞人W.R HUME發(fā)明了離心法制作混凝土制品生產(chǎn)工藝，日本于1925年引進(jìn)了該項(xiàng)技術(shù)，用于制造鋼筋混凝土管，1934年開(kāi)始制造離心混凝土樁(簡(jiǎn)稱(chēng) RC樁)。至1955年，離心管樁在日本已發(fā)展成為主要樁種，同年制訂了JISA5310《離心力鋼筋混凝土基礎(chǔ)樁》。1962年日本又開(kāi)發(fā)了預(yù)應(yīng)力混凝土管樁(簡(jiǎn)稱(chēng)PC樁)。在開(kāi)發(fā)初期，以先張法和后張法二種工藝同時(shí)生產(chǎn)PC樁，后來(lái)在日本主要發(fā)展先張法預(yù)應(yīng)力工藝。1968年制訂了JISA5335《先張法離心預(yù)應(yīng)力混凝土管樁》。1964年日本又開(kāi)發(fā)了可進(jìn)行焊接的異形預(yù)應(yīng)力鋼筋(ULBON)，1971年制訂了JISG3109《PC鋼筋》標(biāo)準(zhǔn)，從而進(jìn)一步促進(jìn)了PC管樁的發(fā)展。1967～1970年日本開(kāi)發(fā)了預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土離心管樁(簡(jiǎn)稱(chēng)PHC管樁)。1982年制訂了JISA5337《先張法離心高強(qiáng)混凝土管樁》。1987年對(duì)JIS A 5335和JIS A 5337二項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了修訂。由于PHC樁具有打樁破損率小，單樁承載力高等很多優(yōu)點(diǎn)，其需求量快速增長(zhǎng)。1993年，對(duì)JIS A 5337標(biāo)準(zhǔn)又進(jìn)行了修訂，由于PC樁在日本幾乎沒(méi)有生產(chǎn)，因此自JIS A 5337-1993頒布之日起，JIS A 5335標(biāo)準(zhǔn)就予以廢止。1994年日本對(duì)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JIS G 3109進(jìn)行了修訂，修訂后成為JIS G 3137-1994《細(xì)直徑異型PC鋼棒》新標(biāo)準(zhǔn)。2000年日本對(duì)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JIS A 5337-1993進(jìn)行了修訂，并與其它預(yù)應(yīng)力混凝土制品標(biāo)準(zhǔn)合并成為JIS A5373-2000《預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土制品》新標(biāo)準(zhǔn)，2004年日本又對(duì)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JIS A5373-2000進(jìn)行了修訂，修訂后成為JIS A5373-2004《預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土制品》新標(biāo)準(zhǔn)。

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　　根據(jù)日本通產(chǎn)省調(diào)查的統(tǒng)計(jì)資料表明，1965年～1992年，日本各種管樁年產(chǎn)量在200萬(wàn)噸～800萬(wàn)噸之間，PHC樁開(kāi)發(fā)后，由于其優(yōu)良的質(zhì)量和適應(yīng)性，管樁的產(chǎn)量猛增，1991年達(dá)到最高峰，全國(guó)各種管樁產(chǎn)量達(dá)790萬(wàn)噸(相當(dāng)于Φ500mm樁產(chǎn)量達(dá)2300萬(wàn)米)。九十年代初日本受泡沫經(jīng)濟(jì)的影響，建筑市場(chǎng)不很景氣，對(duì)管樁的需求量大幅度下降，1994年全國(guó)產(chǎn)量約為540萬(wàn)噸。1995年1月17日日本南部阪神地區(qū)發(fā)生強(qiáng)烈地震，日本有關(guān)部門(mén)對(duì)地震后建筑物的基礎(chǔ)進(jìn)行了調(diào)查，發(fā)現(xiàn)使用PHC樁作基礎(chǔ)的建筑物的破壞程度明顯較采用其它基礎(chǔ)要小得多，但采用現(xiàn)場(chǎng)灌注樁基礎(chǔ)的建筑物的破壞程度特別嚴(yán)重。由此表明，PHC樁在建筑物基礎(chǔ)的抗震方面有很大的優(yōu)勢(shì)，因此在1996～1997年度，日本管樁的產(chǎn)量又大幅回升。近十多年來(lái)，隨著建設(shè)項(xiàng)目的減少應(yīng)用量銳減，管樁用量1996年2500萬(wàn)米；2002年1280萬(wàn)米，但其對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)及施工要求更高。此外在歐美國(guó)家，如美國(guó)、法國(guó)、德國(guó)、意大利、前蘇聯(lián)，以及東南亞諸國(guó)和地區(qū)也大量采用PHC樁。

　　目前，日本管樁的生產(chǎn)和應(yīng)用主要向以下幾方面發(fā)展：

　?。?） 管樁品種向大規(guī)格發(fā)展，由于有完善的無(wú)損害施工法支持管樁向薄壁形發(fā)展。為了增加產(chǎn)品抗寒性能及抗地震性能鋼筋配置適當(dāng)增加，大部分工廠采用先放入鋼筋合模再以泵送大坍落度混凝土喂料方式確保沒(méi)有合縫漏漿現(xiàn)象產(chǎn)生。

　　（2）為了增大樁身的側(cè)摩阻力，發(fā)明了竹節(jié)高強(qiáng)度預(yù)應(yīng)力混凝土管樁AG，由于這種管樁的外形是變截面的，它克服了預(yù)應(yīng)力混凝土管樁表明光滑摩擦系數(shù)小的缺點(diǎn)，增加了與土壤的摩擦阻力，并且用無(wú)噪音無(wú)損傷的沉樁方法，大大的提高了單樁承載力。

　　（3）由于日本的人工費(fèi)用很高，而且勞動(dòng)力缺乏，日本工廠的機(jī)械化程度很高，能夠使用機(jī)器的地方一般不會(huì)用工人。生產(chǎn)流水線(xiàn)危險(xiǎn)的部位都是自動(dòng)操作，以減少事故的發(fā)生率。自動(dòng)化的控制不但可以節(jié)約大量的勞動(dòng)力，還可以避免許多人為因素對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的影響。因此，企業(yè)的產(chǎn)品合格率很高，很少有廢品產(chǎn)生，這是降低成本的最好途徑。

　　（4）接樁工藝上大量采用新型快速接頭，節(jié)約焊接時(shí)間，工序提高5倍以上，從而也解決了雨天、雪天施工問(wèn)題。

　?。?） 普及無(wú)廢漿技術(shù)，在離心混凝土制品中使用余漿防止劑（SKISH），解決了廢漿的污染問(wèn)題。

　?。?）工程應(yīng)用中，采用合理配樁設(shè)計(jì)，下部使用PHC樁上部使用鋼管混凝土樁（ACCS樁），鋼管混凝土樁結(jié)構(gòu)上更為合理，這種樁制作上不用鋼模，只在皮帶離心機(jī)上即可制作。

　　馬來(lái)西亞是東南亞地區(qū)的島國(guó)，生產(chǎn)和應(yīng)用管樁的起步時(shí)間雖然較晚，但近十多年來(lái)發(fā)展很快，尤其是大規(guī)格的管樁，其產(chǎn)量和產(chǎn)品規(guī)格均超過(guò)日本，生產(chǎn)的管樁最大規(guī)格為φ1200×46m，目前正在研究發(fā)展φ1300×52m的大型管樁。

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　　三、我國(guó)管樁行業(yè)現(xiàn)狀及與國(guó)外的差距

　　我國(guó)目前是世界上生產(chǎn)應(yīng)用預(yù)應(yīng)力混凝土管樁最多的國(guó)家，但不是生產(chǎn)管樁的強(qiáng)國(guó)。與日本、韓國(guó)相比，雖然我國(guó)管樁在生產(chǎn)企業(yè)的數(shù)量和產(chǎn)量上優(yōu)勢(shì)明顯，但在產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)工藝、裝備等仍有較大差距，體現(xiàn)在：

　　1、產(chǎn)品質(zhì)量

　　上世紀(jì)九十年代中前期，我國(guó)的管樁處于發(fā)展前期，生產(chǎn)企業(yè)少、產(chǎn)量低，管樁的應(yīng)用面也小，為了推廣管樁的應(yīng)用，生產(chǎn)企業(yè)均注重產(chǎn)品質(zhì)量，不惜重金聘請(qǐng)專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員，加強(qiáng)技術(shù)和質(zhì)量管理，生產(chǎn)出的管樁產(chǎn)品質(zhì)量與日、韓等國(guó)相當(dāng)。但隨著企業(yè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，專(zhuān)業(yè)技術(shù)人才的缺乏，市場(chǎng)的無(wú)序競(jìng)爭(zhēng)，監(jiān)管力度的缺失，一些企業(yè)為了追求利益的最大化，不再重視對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的管理，甚至采取一些偷工減料的所謂“技術(shù)”：采用劣質(zhì)原材料、使用負(fù)偏差的鋼材、隨意擴(kuò)大螺旋筋的螺距、減少主筋數(shù)量、縮短離心和養(yǎng)護(hù)時(shí)間等，嚴(yán)重?fù)p害了產(chǎn)品質(zhì)量，危害了建筑工程的使用壽命。在管樁生產(chǎn)技術(shù)日趨成熟的今天，我國(guó)管樁產(chǎn)品的總體質(zhì)量與日、韓的差距反而在加大，值得深思。

　　2、生產(chǎn)工藝布置

　　目前我國(guó)管樁企業(yè)的工藝布置主要有三種：

　　1）雙跨橫向流水布置。雙跨橫向流水布置與日、韓上世紀(jì)八、九十年代的基本類(lèi)似（日、韓的一些老企業(yè)目前仍維持原有的布局，有些生產(chǎn)企業(yè)已改進(jìn)提高），采用橋吊與地面車(chē)輛相結(jié)合的運(yùn)輸方式，無(wú)倒流水工序，生產(chǎn)環(huán)境相對(duì)較安全；

　　2）單跨橫向流水布置。全部采用橋吊的運(yùn)輸方式，存在倒流水工序，橋吊之間需相互避讓?zhuān)と耸冀K處在頭頂移動(dòng)重載的環(huán)境下操作，生產(chǎn)環(huán)境安全性差；

　　3）縱向流水布置。全部采用橋吊的運(yùn)輸方式，存在倒流水工序，生產(chǎn)環(huán)境相對(duì)較安全。

　　日、韓企業(yè)較先進(jìn)的布置方式雖也是雙跨橫向流水布置，但采用橋吊與地面輸送帶、地面車(chē)輛相結(jié)合的運(yùn)輸方式，由程序控制整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程，減少了工人數(shù)量，避免了人工操作對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的影響。

　　由于我國(guó)人口眾多，人工費(fèi)用較低，勞動(dòng)力相對(duì)富裕，自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)的技術(shù)含量高、投資較大、運(yùn)行成本也較高，在目前勞動(dòng)密集型的管樁行業(yè)，采用前述三種布置形式進(jìn)行生產(chǎn)，仍然是首選，但隨著第二代農(nóng)民工的出現(xiàn)、內(nèi)地或中西部地區(qū)的崛起、內(nèi)向型經(jīng)濟(jì)實(shí)體的不斷涌現(xiàn)、勞動(dòng)力成本的不斷提高，對(duì)自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)的需求將陸續(xù)增大。

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　　3、生產(chǎn)裝備

　　經(jīng)過(guò)近二十年的發(fā)展，我國(guó)的管樁生產(chǎn)裝備通過(guò)不斷改進(jìn)提高，已具有相當(dāng)競(jìng)爭(zhēng)力，一些主機(jī)的性能不遜于日、韓，如鋼筋骨架滾焊機(jī)、鋼筋鐓頭機(jī)等，且價(jià)格低廉，已進(jìn)入國(guó)際市場(chǎng)，但總體的性能和質(zhì)量仍與日、韓有差距：自動(dòng)化程度不高，目前除了混凝土攪拌機(jī)、離心機(jī)單機(jī)具有微機(jī)控制外，生產(chǎn)線(xiàn)的工序控制仍然是人工控制，像自動(dòng)裝拆模裝置、管樁吸盤(pán)等單機(jī)仍是空白，急需研制開(kāi)發(fā)。

　　4、生產(chǎn)技術(shù)

　　生產(chǎn)技術(shù)特別是混凝土配置技術(shù)，雖然我國(guó)已普遍采用磨細(xì)礦物摻合料，能生產(chǎn)出C80混凝土，但僅僅是高強(qiáng)而已，還談不上高性能，如摻加磨細(xì)石英砂，雖然可以降低生產(chǎn)成本，但需要進(jìn)行壓蒸，且管樁的脆性較大，耐久性也差，有些企業(yè)不是用磨細(xì)石英砂，而采用普通建筑用砂，其中的SiO2含量極低，根本達(dá)不到石英砂的要求。在講節(jié)能減排的今天，采用免壓蒸技術(shù)可以節(jié)省大量能耗，也是發(fā)展趨勢(shì)，磨細(xì)石英砂將逐漸淡出市場(chǎng)。

　　5、人才問(wèn)題

　　人才問(wèn)題體現(xiàn)在兩個(gè)方面：一個(gè)是設(shè)計(jì)，另一個(gè)是生產(chǎn)技術(shù)。

　　設(shè)計(jì)問(wèn)題：可以這么說(shuō)，我國(guó)現(xiàn)有的管樁生產(chǎn)企業(yè)，由有資質(zhì)的設(shè)計(jì)單位進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)的不多，因而工藝布置大多不盡合理，或流水不暢、或設(shè)備配置不合理，不但造成資源浪費(fèi)，也影響了正常生產(chǎn)和產(chǎn)品質(zhì)量。

　　生產(chǎn)技術(shù)：企業(yè)的技術(shù)進(jìn)步，離不開(kāi)技術(shù)人才，技術(shù)人才是企業(yè)的根本。當(dāng)前管樁行業(yè)的技術(shù)人才稀少，尤其技術(shù)人員流失現(xiàn)象嚴(yán)重，即便是行業(yè)龍頭企業(yè)，其技術(shù)人才也比較缺乏，勞動(dòng)力整體文化程度偏低。大部分企業(yè)的研發(fā)人員比例更是偏低，有的企業(yè)甚至沒(méi)有研發(fā)人員。我國(guó)的管樁生產(chǎn)企業(yè)約400家左右，按每個(gè)企業(yè)配備至少5～10名專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員計(jì)算，需要2000～4000名專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員，而我國(guó)目前大專(zhuān)院校的專(zhuān)業(yè)設(shè)置，已由原來(lái)的工藝、材性、設(shè)備并舉改為單一材性，畢業(yè)后進(jìn)入管樁行業(yè)的又少之又少，真正懂管樁的專(zhuān)業(yè)技術(shù)人才奇缺，行業(yè)內(nèi)技術(shù)人才總量明顯不足，結(jié)構(gòu)不盡合理。

作者:蘇州混凝土水泥制品研究院  匡紅杰

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