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

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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)前社會經(jīng)濟快速發(fā)展，這種情況下為了盡快滿足市場發(fā)展的實際需求，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)裝備及材料也實現(xiàn)了國產(chǎn)化，相關(guān)配套技術(shù)也越來越完善?；诖?，文章對管樁近年來的發(fā)展現(xiàn)狀及未來的發(fā)展方向進行了探析，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，是一種細長的離心混凝土預(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。按照樁身混凝土強度等級不同，可以將管樁分成PC樁和PHC樁，其中PC樁的強度等級為C60，C70，PHC樁的強度等級為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長混凝土預(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)嚴格按照《先張法預(yù)應(yīng)力混凝土管樁》進行設(shè)計制造，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)量均達到了世界前列，獲得了可喜的成績。

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)達到了220家，分布在浙江、北京、四川等省市，管樁年產(chǎn)量高達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種不同型號的管樁，按照長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)合用戶的實際需要，生產(chǎn)出特殊規(guī)格的產(chǎn)品，使市場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，利用高強度低松弛螺紋鋼筋，混凝土強度也超過了C80。當(dāng)前管樁生產(chǎn)線主要由三個不同種類，全套引進外國的先進設(shè)備、部分主機先進設(shè)備從國外引進、在我國配套設(shè)備，其三全部由我國生產(chǎn)。經(jīng)過較長時間的發(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，部分滾焊機、墩頭機等還能出口創(chuàng)匯。以前低松弛高強度螺紋鋼筋主要依靠進口，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，我國管樁的實際生產(chǎn)需求得到了滿足。與此同時，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，這樣才能達到預(yù)期的推廣效果。

2.5.1國家標(biāo)準已制定齊全

當(dāng)前PC、PHC樁產(chǎn)品的行業(yè)標(biāo)準及相關(guān)國家標(biāo)準已經(jīng)基本制定齊全，涉及到新產(chǎn)品生產(chǎn)的配件標(biāo)準，例如磨細砂、端頭板等高強混凝土抗壓強度試驗檢測方法，這些行業(yè)標(biāo)準均有國家相關(guān)部門下達，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

為了使設(shè)計部門選用管樁更加方便，管樁專業(yè)委員會出版了管樁結(jié)構(gòu)配筋圖冊，分別在上海、寧波、浙江等地推出，對管樁的推廣起到了積極作用。同時為了對相關(guān)管樁結(jié)構(gòu)設(shè)計原則進行統(tǒng)一，同時促進全國范圍內(nèi)對管樁的推廣，建設(shè)部還下達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行管樁施工（施工工序如下圖2），同時廣東省還組織制定《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)，對進一步推廣管樁

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)用成績顯著，未來其推廣應(yīng)用的空間將會越來越大，市場前景令人看好。

3.1設(shè)計施工、管理標(biāo)準化、規(guī)范化

當(dāng)前新建管樁廠家非常多，但是經(jīng)過一段時間的投產(chǎn)以后發(fā)現(xiàn)其建廠設(shè)計不規(guī)范，很多廠家設(shè)計均為個人的業(yè)余設(shè)計，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。這種情況下急需對新廠設(shè)計進行規(guī)范，請專人從事項目設(shè)計等工作。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伍沒有嚴格執(zhí)行，因此施工技術(shù)也需要進一步規(guī)范?？傊?，建廠設(shè)計、施工技術(shù)等方面工作都要做到標(biāo)準化，這樣才能進一步推進行業(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樁的混凝土強度分別為C60、C60、C80，高強度混凝土在應(yīng)用中存在具有承載力大、強度高等特點，但是同時也具有一定確定啊，例如抗拉強度低、韌性延性差等，沉樁過程中極有可能會出現(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，同時還能使上述力學(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，同時還具有便于運輸及安裝等一系列特點，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)濟技術(shù)指標(biāo)更好。所以，應(yīng)加大力度進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得到進一步推廣及發(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)濟性好等一系列優(yōu)點，在工程建設(shè)中得到了很好的發(fā)展。但是同時，預(yù)應(yīng)力高強混凝土管樁基礎(chǔ)當(dāng)前利用的時間還不算長，其中必然存在一些技術(shù)上的問題需要解決，這就需要一個認識、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，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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