预应力混凝土管桩的发展现状探析

文/李小林 乐昌市第三建筑工程有限公司 广东乐昌 512200



工作研究 Work Research

预应力混凝土管桩的发展现状探析

文/李小林 乐昌市第三建筑工程有限公司 广东乐昌 512200

当前社会经济快速发展，这种情况下为了尽快满足市场发展的实际需求，预应力混凝土管桩生产及应用必须得到发展。近十几年我国预应力混凝土管桩发展尤为快速，当前我国管桩在品种、产量等方面已经位居世界前列，生产装备及材料也实现了国产化，相关配套技术也越来越完善。基于此，文章对管桩近年来的发展现状及未来的发展方向进行了探析，希望可以为相关研究提供一些参考。

预应力；混凝土管桩；发展现状

引言

混凝土桩在世界上已经有上百年的发展历史，混凝土管桩也有了几十年的发展历史。早在1944年我国就已经开始研制并生产离心钢筋混凝土管桩，60年代开始加大了对预应力钢筋混凝土管桩的研制力度。近年来为了满足市场发展的需求，我国加大力度发展预应力混凝土管桩技术，特别是在近十年中预应力混凝土管桩的发展速度非常快，目前正逐渐从沿海向内陆地区发展。

1、预应力混凝土管桩

预应力混凝土管桩充分利用了预应力工艺及离心成型法，是一种细长的离心混凝土预制构件，主要利用挤土或者半挤土的桩基形式，将建筑荷载传送给地基土的一种受力杆件，这种杆件具有一定的抗弯、抗压性能。按照桩身混凝土强度等级不同，可以将管桩分成PC桩和PHC桩，其中PC桩的强度等级为C60，C70，PHC桩的强度等级为C80，按照桩身抗裂弯矩大小的不同可以将其分成A型、B型。主要利用静压法与锤击法，桩尖的形式主要有开口型、十字型及锥型三种，桩节之间利用端头焊接实现连接。

从制作工艺上来看，预应力混凝土管桩主要有后张法和先张法两种，其中先张法管桩在建筑工程中比较常用，这种制作工艺主要利用混凝土离心成型法和先张法预应力工艺制程的空心圆筒体细长混凝土预制构件，主要构成部分有端头钢套箍和桩身等部分，产品应严格按照《先张法预应力混凝土管桩》进行设计制造，如下图1所示：

图1 混凝土管桩与钢管桩联接图

2、预应力混凝土管桩的发展现状

经过十几年来的发展，管桩行业不管是产品品种还是产品质量均达到了世界前列，获得了可喜的成绩。

2.1布局面广

经过多年来的发展，预应力混凝土管桩从最开始的珠江三角洲逐渐向长江三角洲以及软土地带发展，到了2003年，我国管桩生产企业已经达到了220家，分布在浙江、北京、四川等省市，管桩年产量高达1.4亿m。

2.2产品品种、规格齐全

当前我国生产的管桩主要有PC桩、PHC桩、PTC桩等，规格也比较齐全，按照外径的不同进行划分，共可以划分成九种不同规格的管桩，按照抗弯性能或者混凝土预压应力的不同，可以分成A型、AB型、B型、C型4种不同型号的管桩，按照长度的不同也可以生产九种不同规格的管桩，除此之外，还可以充分结合用户的实际需要，生产出特殊规格的产品，使市场需要得到不同程度的满足。

2.3生产技术成熟

当前我国生产PHC桩主要利用先张法预应力张拉及离心成型两种工艺，利用高强度低松弛螺纹钢筋，混凝土强度也超过了C80。当前管桩生产线主要由三个不同种类，全套引进外国的先进设备、部分主机先进设备从国外引进、在我国配套设备，其三全部由我国生产。经过较长时间的发展，当前新建管桩厂已经所有设备均由国产，也可以使工艺需求得到较好的满足。

2.4国产化装备、材料完全可以满足生产需求

近年来为了生产出满足需要的生产装备，我国在国产化材料与装备上下大功夫，当前已经得到了较快的发展，管桩生产需求基本上可以得到满足。同时，部分滚焊机、墩头机等还能出口创汇。以前低松弛高强度螺纹钢筋主要依靠进口，经过多年来的发展，目前我国母材的质量和稳定性均得到了一定程度的提高，从当前的情况来看，全国已建PD钢棒生产线有80多条，产量与国外同种类型产品生产水平持平，我国管桩的实际生产需求得到了满足。与此同时，随着管桩发展端头板等其它配套材料形成了新的产业，全国专业端头板厂已经发展到了几十家，基本上可以使我国管桩生产的实际需求得到满足。

2.5配套应用技术越来越完善

要想推广一项新的产品，首先必须将其配套应用技术解决好，这样才能达到预期的推广效果。

2.5.1国家标准已制定齐全

当前PC、PHC桩产品的行业标准及相关国家标准已经基本制定齐全，涉及到新产品生产的配件标准，例如磨细砂、端头板等高强混凝土抗压强度试验检测方法，这些行业标准均有国家相关部门下达，并由具体科院牵头，将制标等相关工作完成。

2.5.2出版管桩结构配筋图册

为了使设计部门选用管桩更加方便，管桩专业委员会出版了管桩结构配筋图册，分别在上海、宁波、浙江等地推出，对管桩的推广起到了积极作用。同时为了对相关管桩结构设计原则进行统一，同时促进全国范围内对管桩的推广，建设部还下达了制定配筋图集的要求，当前《预应力混凝土管桩》已经颁布实施。

2.5.3制定管桩施工技术规程

为了将管桩施工技术的相关问题解决好，有必要制定出管桩施工的相关技术规程。在管桩发展初期，利用锤击法展开施工，在广东（管桩用量最大），由省建委组织制定技术规程，随后颁布实施。为了更好的与城区施工相适应，近年来开始初步利用静压法进行管桩施工（施工工序如下图2），同时广东省还组织制定《静压预制混凝土桩基础技术规程》，后来在上海、江苏以及浙江等省市分别制定了省标，为正确利用管桩提供了有效依据，对进一步推广管桩

图2 管桩施工工序图

施工非常有利。

3、预应力混凝土管桩的发展方向

经过多年来的发展，管桩的应用成绩显著，未来其推广应用的空间将会越来越大，市场前景令人看好。

3.1设计施工、管理标准化、规范化

当前新建管桩厂家非常多，但是经过一段时间的投产以后发现其建厂设计不规范，很多厂家设计均为个人的业余设计，直接造成了生产规模和工艺流程脱节等问题的出现，造成质量控制和管理困难，严重影响了生产的总体效率及稳定性。这种情况下急需对新厂设计进行规范，请专人从事项目设计等工作。从生产管理上来看，管桩技术规程和产品标准都已经齐全，但是一些厂家在执行上却存在明显的问题，特别是混凝土强度离散性较大，其产品质量极不稳定。从施工技术上来看，多省市都编制了施工技术规程，其他地区均可以参照其执行，这为管桩施工的正确性起到了积极引导作用。然而施工中一些施工队伍没有严格执行，因此施工技术也需要进一步规范。总之，建厂设计、施工技术等方面工作都要做到标准化，这样才能进一步推进行业的持续性发展。

3.2开发钢纤维混凝土应用于管桩中

纵观当前的生产情况，其中PC桩、P TC桩、PHC桩的混凝土强度分别为C60、C60、C80，高强度混凝土在应用中存在具有承载力大、强度高等特点，但是同时也具有一定确定啊，例如抗拉强度低、韧性延性差等，沉桩过程中极有可能会出现桩头混凝土破损等一系列问题，因此宜采用钢纤维使混凝土制作得到增强，同时还能使上述力学性能得到较好的改善，可以使PHC桩抗冲击能力得到提升。

3.3开发钢管混凝土管桩，充分适应重大工程需要

经过多年来的发展，现在我国钢管混凝土管桩的发展已经非常迅速，钢管混凝土管桩的抗弯性能及承载力都非常高，同时还具有便于运输及安装等一系列特点，采用钢管混凝土管桩，在某些需要利用大直径高轴向承载力的混凝土管桩中，经济技术指标更好。所以，应加大力度进行钢管混凝土管桩的开发，当前的生产需求得到满足以后，未来预应力混凝土管桩必然会得到进一步推广及发展。

结束语：

综上所述，预应力管桩凭借桩身质量可靠、承载力高、施工快速、经济性好等一系列优点，在工程建设中得到了很好的发展。但是同时，预应力高强混凝土管桩基础当前利用的时间还不算长，其中必然存在一些技术上的问题需要解决，这就需要一个认识、研究及提高的过程。管桩行业经过多年的发展，目前已经在产品品种、规格、应用领域等多方面获得了骄人的成绩，未来还需要在产品质量提升、综合利用技术水平提升等多方面进行努力，这样管桩行业才能得到更加健康的发展。

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