我國管樁行業值得研發的一些技術問題

1、前言

　　自1987年我國首條管樁生產線引進至今已有20多年，在科技人員、政府部門、企業家等的大力努力下，我國的管樁生產及施工技術得到了很好的開發，我國的管樁行業也得益于國家大規模基礎建設的需要，同時，一系列管樁的標準、規范、設計圖集、應用技術規程等的實施為管樁產品的推廣應用打下了堅實的技術基礎，形成了在全國普遍開花結果的良好局面。

　　近年來，我國的工業產業化發展得到了現代信息化數字化技術的強有力的支撐，許多傳統的生產工藝已經被自動化所取代，但是，我國管樁行業在仍然是一個勞動密集型的制造產業，在勞動力成本不斷提高的今天，我們必須順應高科技發展的潮流，加快技術進步，運用現代科學技術文明，發展改造管樁的生產技術裝備，開發管樁新的生產應用技術。

　　2、我國管樁行業值得研發的一些技術問題

　　2.1  利用現代信息技術改造傳統管樁生產線

　　縱觀我國早期從日本引進的管樁生產流水線，和對日本流水線進行消化吸收再創新研發的生產工藝裝備至今，我國現有的400多家管樁生產企業管樁生產工藝技術和裝備基本上仍停留在上世紀日本60～70年代的技術水平上。

　　管樁各生產工序環節仍以單機運作為主，單機與單機之間的仍靠操作工人手工作業，沒有開展單機與單機之間的聯動作業的技術開發，這樣造成一條生產線所需的工人數量高居不下，客觀上在工人工資大幅提高的今天，使勞動力成本在產品成本中所占比例不斷提高，同時這種勞動密集型產業仍主要依靠手工作業的產品品質的不確定性增加，產品質量難以滿足建設工程的要求，同時大量重體力老作造成企業工傷事故頻發，使管樁成為建材行業的高危產業，影響行業的健康發展。

　　1996年中國水泥制品工業協會預制混凝土樁專業委員會組織專家考察日本時就了解到，日本等科技先進的國家，已經實現了管樁生產線的全自動信息化控制，一條年產100萬米的PHC管樁生產線僅需5～6位操作控制管理人員。相比之下，我國相同產能的管樁生產線，需要操作工人50～60人，幾乎是日本的10倍。

　　20多年來，我國機械生產企業研發了用于管樁生產的混凝土雙臥軸攪拌機、離心機、預應力張拉機、鋼筋定長切斷機、鐓頭機、骨架焊接機、蒸汽養護溫控儀、起重行車、蒸壓釜等，其單機性能已經達到或基本達到國外同類產品的性能指標，但是有關企業均以單機組織生產，還沒有一家企業開展整條生產線自動化的研發。   

　　信息技術高速發展到數字化的今天，我國管樁行業現行的生產線裝備已經遠遠落后于時代的發展！利用現代信息技術改造傳統產業，已經被確定為我國下一個階段工業產業發展的一個工作重點。目前我國已經具備研發管樁全自動生產控制的技術和裝備開發的實力，同時，勞動力成本的快速提高，也已經造就了全自動管樁生產線的市場，有志于管樁裝備研發的企業家們，應該看到這一巨大的新興市場。

　　2.2  管樁生產的節能技術

　　管樁生產中的能源消耗主要體現在：

　　1）管樁生產中各種機械設備正常運轉所需的電力能耗；

　　2）管樁離心成型后的兩次蒸汽養護過程中的能耗。

　　離心作業是管樁生產中電力能耗的主要環節，近年來大力發展的變頻技術在管樁離心成型設備的應用，節省了30％左右的管樁生產的離心電耗，被行業同仁們確定的一項節能技術，取得了非常顯著的技術經濟效益。變頻控制技術若能在管樁起重設備、混凝土攪拌設備、鋼筋加工設備、混凝土喂料設備、空壓機、卷揚機等開發推廣應用，同樣將大大節省電力的消耗，將產生顯著的技術經濟效益。

　　在管樁生產中，傳統的PHC管樁必須經過二次蒸汽養護：常壓初級養護和高溫高壓蒸汽養護。初級養護可以使混凝土強度得到迅速增長，實現快速脫模，提高模具的周轉；高溫高壓蒸汽養護使管樁能在短時間內出廠供樁，同時充分保證混凝土強度及管樁的質量。但是，近年來生產蒸汽所需要的重油或燃煤價格的大幅提升，大大提高了管樁的生產成本。

同時，管樁在二次蒸汽養護過程中造成的熱能的低效利用，也是需要我們給與關注和重視的一個問題。一些企業在管樁生產線設計建造過程中，沒有充分考慮節能環節，造成如下技術隱患：養護池壁和養護池蓋沒有采用的節能材料或干脆沒有填充節能材料；養護池的池底沒有進行基礎加固，造成養護池基礎沉降、開裂和蒸汽泄漏；

　　養護池壁過于單薄，池壁在管樁吊運過程中磕碰、破損、開裂，造成蒸汽泄漏；養護池蓋的鋼板破損，水蒸汽進入保溫材料，保溫材料吸水后失去保溫功能；養護池蓋變形后與養護池的密封沒有達到設計要求，造成大量蒸汽無為泄漏；養護池內蒸汽管道著地放置，管道的通氣孔被池內冷凝水堵塞，蒸汽出汽不暢，或出汽時必須先加熱池內的冷凝水，使之汽化后再加熱管樁，造成傳熱效率大大降低等等。

　　在管樁高壓蒸汽養護過程中，同樣也存在值得可以改進的方面：

　　1）多條蒸壓釜之間高壓余汽的合理利用；

　　2）蒸壓釜余汽互通利用后，釜內剩余低壓余汽通入常壓養護池的利用問題；

　　3）蒸壓釜內大量高溫冷凝水的余熱回收；

　　4）將熱電廠低壓蒸汽人工升壓為高壓蒸汽，以滿足管樁生產需要等等。