文/李小林 樂昌市第三建筑工程有限公司 廣東樂昌 512200

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工作研究 Work Research

預(yù)應(yīng)力混凝土管樁的發(fā)展現(xiàn)狀探析

文/李小林 樂昌市第三建筑工程有限公司 廣東樂昌 512200

當(dāng)前社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，這種情況下為了盡快滿足市場(chǎng)發(fā)展的實(shí)際需求，預(yù)應(yīng)力混凝土管樁生產(chǎn)及應(yīng)用必須得到發(fā)展。近十幾年我國預(yù)應(yīng)力混凝土管樁發(fā)展尤為快速，當(dāng)前我國管樁在品種、產(chǎn)量等方面已經(jīng)位居世界前列，生產(chǎn)裝備及材料也實(shí)現(xiàn)了國產(chǎn)化，相關(guān)配套技術(shù)也越來越完善?；诖耍恼聦?duì)管樁近年來的發(fā)展現(xiàn)狀及未來的發(fā)展方向進(jìn)行了探析，希望可以為相關(guān)研究提供一些參考。

預(yù)應(yīng)力；混凝土管樁；發(fā)展現(xiàn)狀

引言

混凝土樁在世界上已經(jīng)有上百年的發(fā)展歷史，混凝土管樁也有了幾十年的發(fā)展歷史。早在1944年我國就已經(jīng)開始研制并生產(chǎn)離心鋼筋混凝土管樁，60年代開始加大了對(duì)預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管樁的研制力度。近年來為了滿足市場(chǎng)發(fā)展的需求，我國加大力度發(fā)展預(yù)應(yīng)力混凝土管樁技術(shù)，特別是在近十年中預(yù)應(yīng)力混凝土管樁的發(fā)展速度非?？?，目前正逐漸從沿海向內(nèi)陸地區(qū)發(fā)展。

1、預(yù)應(yīng)力混凝土管樁

預(yù)應(yīng)力混凝土管樁充分利用了預(yù)應(yīng)力工藝及離心成型法，是一種細(xì)長(zhǎng)的離心混凝土預(yù)制構(gòu)件，主要利用擠土或者半擠土的樁基形式，將建筑荷載傳送給地基土的一種受力桿件，這種桿件具有一定的抗彎、抗壓性能。按照樁身混凝土強(qiáng)度等級(jí)不同，可以將管樁分成PC樁和PHC樁，其中PC樁的強(qiáng)度等級(jí)為C60，C70，PHC樁的強(qiáng)度等級(jí)為C80，按照樁身抗裂彎矩大小的不同可以將其分成A型、B型。主要利用靜壓法與錘擊法，樁尖的形式主要有開口型、十字型及錐型三種，樁節(jié)之間利用端頭焊接實(shí)現(xiàn)連接。

從制作工藝上來看，預(yù)應(yīng)力混凝土管樁主要有后張法和先張法兩種，其中先張法管樁在建筑工程中比較常用，這種制作工藝主要利用混凝土離心成型法和先張法預(yù)應(yīng)力工藝制程的空心圓筒體細(xì)長(zhǎng)混凝土預(yù)制構(gòu)件，主要構(gòu)成部分有端頭鋼套箍和樁身等部分，產(chǎn)品應(yīng)嚴(yán)格按照《先張法預(yù)應(yīng)力混凝土管樁》進(jìn)行設(shè)計(jì)制造，如下圖1所示：

圖1 混凝土管樁與鋼管樁聯(lián)接圖

2、預(yù)應(yīng)力混凝土管樁的發(fā)展現(xiàn)狀

經(jīng)過十幾年來的發(fā)展，管樁行業(yè)不管是產(chǎn)品品種還是產(chǎn)品質(zhì)量均達(dá)到了世界前列，獲得了可喜的成績(jī)。

2.1布局面廣

經(jīng)過多年來的發(fā)展，預(yù)應(yīng)力混凝土管樁從最開始的珠江三角洲逐漸向長(zhǎng)江三角洲以及軟土地帶發(fā)展，到了2003年，我國管樁生產(chǎn)企業(yè)已經(jīng)達(dá)到了220家，分布在浙江、北京、四川等省市，管樁年產(chǎn)量高達(dá)1.4億m。

2.2產(chǎn)品品種、規(guī)格齊全

當(dāng)前我國生產(chǎn)的管樁主要有PC樁、PHC樁、PTC樁等，規(guī)格也比較齊全，按照外徑的不同進(jìn)行劃分，共可以劃分成九種不同規(guī)格的管樁，按照抗彎性能或者混凝土預(yù)壓應(yīng)力的不同，可以分成A型、AB型、B型、C型4種不同型號(hào)的管樁，按照長(zhǎng)度的不同也可以生產(chǎn)九種不同規(guī)格的管樁，除此之外，還可以充分結(jié)合用戶的實(shí)際需要，生產(chǎn)出特殊規(guī)格的產(chǎn)品，使市場(chǎng)需要得到不同程度的滿足。

2.3生產(chǎn)技術(shù)成熟

當(dāng)前我國生產(chǎn)PHC樁主要利用先張法預(yù)應(yīng)力張拉及離心成型兩種工藝，利用高強(qiáng)度低松弛螺紋鋼筋，混凝土強(qiáng)度也超過了C80。當(dāng)前管樁生產(chǎn)線主要由三個(gè)不同種類，全套引進(jìn)外國的先進(jìn)設(shè)備、部分主機(jī)先進(jìn)設(shè)備從國外引進(jìn)、在我國配套設(shè)備，其三全部由我國生產(chǎn)。經(jīng)過較長(zhǎng)時(shí)間的發(fā)展，當(dāng)前新建管樁廠已經(jīng)所有設(shè)備均由國產(chǎn)，也可以使工藝需求得到較好的滿足。

2.4國產(chǎn)化裝備、材料完全可以滿足生產(chǎn)需求

近年來為了生產(chǎn)出滿足需要的生產(chǎn)裝備，我國在國產(chǎn)化材料與裝備上下大功夫，當(dāng)前已經(jīng)得到了較快的發(fā)展，管樁生產(chǎn)需求基本上可以得到滿足。同時(shí)，部分滾焊機(jī)、墩頭機(jī)等還能出口創(chuàng)匯。以前低松弛高強(qiáng)度螺紋鋼筋主要依靠進(jìn)口，經(jīng)過多年來的發(fā)展，目前我國母材的質(zhì)量和穩(wěn)定性均得到了一定程度的提高，從當(dāng)前的情況來看，全國已建PD鋼棒生產(chǎn)線有80多條，產(chǎn)量與國外同種類型產(chǎn)品生產(chǎn)水平持平，我國管樁的實(shí)際生產(chǎn)需求得到了滿足。與此同時(shí)，隨著管樁發(fā)展端頭板等其它配套材料形成了新的產(chǎn)業(yè)，全國專業(yè)端頭板廠已經(jīng)發(fā)展到了幾十家，基本上可以使我國管樁生產(chǎn)的實(shí)際需求得到滿足。

2.5配套應(yīng)用技術(shù)越來越完善

要想推廣一項(xiàng)新的產(chǎn)品，首先必須將其配套應(yīng)用技術(shù)解決好，這樣才能達(dá)到預(yù)期的推廣效果。

2.5.1國家標(biāo)準(zhǔn)已制定齊全

當(dāng)前PC、PHC樁產(chǎn)品的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)基本制定齊全，涉及到新產(chǎn)品生產(chǎn)的配件標(biāo)準(zhǔn)，例如磨細(xì)砂、端頭板等高強(qiáng)混凝土抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)檢測(cè)方法，這些行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)均有國家相關(guān)部門下達(dá)，并由具體科院牽頭，將制標(biāo)等相關(guān)工作完成。

2.5.2出版管樁結(jié)構(gòu)配筋圖冊(cè)

為了使設(shè)計(jì)部門選用管樁更加方便，管樁專業(yè)委員會(huì)出版了管樁結(jié)構(gòu)配筋圖冊(cè)，分別在上海、寧波、浙江等地推出，對(duì)管樁的推廣起到了積極作用。同時(shí)為了對(duì)相關(guān)管樁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則進(jìn)行統(tǒng)一，同時(shí)促進(jìn)全國范圍內(nèi)對(duì)管樁的推廣，建設(shè)部還下達(dá)了制定配筋圖集的要求，當(dāng)前《預(yù)應(yīng)力混凝土管樁》已經(jīng)頒布實(shí)施。

2.5.3制定管樁施工技術(shù)規(guī)程

為了將管樁施工技術(shù)的相關(guān)問題解決好，有必要制定出管樁施工的相關(guān)技術(shù)規(guī)程。在管樁發(fā)展初期，利用錘擊法展開施工，在廣東（管樁用量最大），由省建委組織制定技術(shù)規(guī)程，隨后頒布實(shí)施。為了更好的與城區(qū)施工相適應(yīng)，近年來開始初步利用靜壓法進(jìn)行管樁施工（施工工序如下圖2），同時(shí)廣東省還組織制定《靜壓預(yù)制混凝土樁基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)程》，后來在上海、江蘇以及浙江等省市分別制定了省標(biāo)，為正確利用管樁提供了有效依據(jù)，對(duì)進(jìn)一步推廣管樁

圖2 管樁施工工序圖

施工非常有利。

3、預(yù)應(yīng)力混凝土管樁的發(fā)展方向

經(jīng)過多年來的發(fā)展，管樁的應(yīng)用成績(jī)顯著，未來其推廣應(yīng)用的空間將會(huì)越來越大，市場(chǎng)前景令人看好。

3.1設(shè)計(jì)施工、管理標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化

當(dāng)前新建管樁廠家非常多，但是經(jīng)過一段時(shí)間的投產(chǎn)以后發(fā)現(xiàn)其建廠設(shè)計(jì)不規(guī)范，很多廠家設(shè)計(jì)均為個(gè)人的業(yè)余設(shè)計(jì)，直接造成了生產(chǎn)規(guī)模和工藝流程脫節(jié)等問題的出現(xiàn)，造成質(zhì)量控制和管理困難，嚴(yán)重影響了生產(chǎn)的總體效率及穩(wěn)定性。這種情況下急需對(duì)新廠設(shè)計(jì)進(jìn)行規(guī)范，請(qǐng)專人從事項(xiàng)目設(shè)計(jì)等工作。從生產(chǎn)管理上來看，管樁技術(shù)規(guī)程和產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)都已經(jīng)齊全，但是一些廠家在執(zhí)行上卻存在明顯的問題，特別是混凝土強(qiáng)度離散性較大，其產(chǎn)品質(zhì)量極不穩(wěn)定。從施工技術(shù)上來看，多省市都編制了施工技術(shù)規(guī)程，其他地區(qū)均可以參照其執(zhí)行，這為管樁施工的正確性起到了積極引導(dǎo)作用。然而施工中一些施工隊(duì)伍沒有嚴(yán)格執(zhí)行，因此施工技術(shù)也需要進(jìn)一步規(guī)范?？傊?，建廠設(shè)計(jì)、施工技術(shù)等方面工作都要做到標(biāo)準(zhǔn)化，這樣才能進(jìn)一步推進(jìn)行業(yè)的持續(xù)性發(fā)展。

3.2開發(fā)鋼纖維混凝土應(yīng)用于管樁中

縱觀當(dāng)前的生產(chǎn)情況，其中PC樁、P TC樁、PHC樁的混凝土強(qiáng)度分別為C60、C60、C80，高強(qiáng)度混凝土在應(yīng)用中存在具有承載力大、強(qiáng)度高等特點(diǎn)，但是同時(shí)也具有一定確定啊，例如抗拉強(qiáng)度低、韌性延性差等，沉樁過程中極有可能會(huì)出現(xiàn)樁頭混凝土破損等一系列問題，因此宜采用鋼纖維使混凝土制作得到增強(qiáng)，同時(shí)還能使上述力學(xué)性能得到較好的改善，可以使PHC樁抗沖擊能力得到提升。

3.3開發(fā)鋼管混凝土管樁，充分適應(yīng)重大工程需要

經(jīng)過多年來的發(fā)展，現(xiàn)在我國鋼管混凝土管樁的發(fā)展已經(jīng)非常迅速，鋼管混凝土管樁的抗彎性能及承載力都非常高，同時(shí)還具有便于運(yùn)輸及安裝等一系列特點(diǎn)，采用鋼管混凝土管樁，在某些需要利用大直徑高軸向承載力的混凝土管樁中，經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)更好。所以，應(yīng)加大力度進(jìn)行鋼管混凝土管樁的開發(fā)，當(dāng)前的生產(chǎn)需求得到滿足以后，未來預(yù)應(yīng)力混凝土管樁必然會(huì)得到進(jìn)一步推廣及發(fā)展。

結(jié)束語：

綜上所述，預(yù)應(yīng)力管樁憑借樁身質(zhì)量可靠、承載力高、施工快速、經(jīng)濟(jì)性好等一系列優(yōu)點(diǎn)，在工程建設(shè)中得到了很好的發(fā)展。但是同時(shí)，預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土管樁基礎(chǔ)當(dāng)前利用的時(shí)間還不算長(zhǎng)，其中必然存在一些技術(shù)上的問題需要解決，這就需要一個(gè)認(rèn)識(shí)、研究及提高的過程。管樁行業(yè)經(jīng)過多年的發(fā)展，目前已經(jīng)在產(chǎn)品品種、規(guī)格、應(yīng)用領(lǐng)域等多方面獲得了驕人的成績(jī)，未來還需要在產(chǎn)品質(zhì)量提升、綜合利用技術(shù)水平提升等多方面進(jìn)行努力，這樣管樁行業(yè)才能得到更加健康的發(fā)展。

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