預制混凝土樁行業(yè)發(fā)展現狀與前景

　　經(jīng)歷了前幾年的“低谷”發(fā)展，2017年預制混凝土樁(尤其是管樁)行業(yè)迎來(lái)了一輪產(chǎn)銷(xiāo)兩旺的行情，全行業(yè)生產(chǎn)量再創(chuàng )歷史新高。我國經(jīng)濟已由高速增長(cháng)階段轉向高質(zhì)量發(fā)展階段，在國家倡導綠色發(fā)展，環(huán)保節能產(chǎn)業(yè)政策強力推進(jìn)，各地加大煤改氣等政策力度的背景下，預制混凝土樁行業(yè)將何去何從?下面來(lái)聽(tīng)一聽(tīng)中國混凝土與水泥制品協(xié)會(huì )副秘書(shū)長(cháng)、預制混凝土樁分會(huì )秘書(shū)長(cháng)匡紅杰的看法。

　　預制樁行業(yè)今年基本延續去年的行情，除了第一季度因春節較晚的影響外，預制樁行業(yè)發(fā)展總體較為平穩，第二季度以來(lái)，廣東、浙江等省呈現了供不應求的市場(chǎng)行情，可以預見(jiàn)，今年的年產(chǎn)量基本維持去年的水平。但從行業(yè)規模上看，規模以上企業(yè)增速較上年明顯放緩，各產(chǎn)品產(chǎn)量也在縮減，種種跡象表明數量增長(cháng)正向質(zhì)量增長(cháng)轉變。未來(lái)將持續以供給側結構性改革為主線(xiàn)，推進(jìn)行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。

　　預制樁產(chǎn)品規格日趨豐富

　　上世紀50年代，我國開(kāi)始研制生產(chǎn)離心鋼筋混凝土管樁、無(wú)接頭鋼筋混凝土管樁、法蘭式接頭鋼筋混凝土管樁，并且將離心鋼筋混凝土管樁生產(chǎn)技術(shù)出口前蘇聯(lián)。60年代開(kāi)發(fā)了直徑Φ550mm的后張法預應力混凝土管樁，后又研制先張法預應力混凝土管樁(PC樁，法蘭盤(pán)式接頭)。70年代中國生產(chǎn)的先張法預應力混凝土管樁運銷(xiāo)坦桑尼亞用于坦贊鐵路建設，并在越南建廠(chǎng)生產(chǎn)先張法預應力混凝土管樁。80年代研制成功預應力混凝土管樁(PC樁，端板接頭)，引進(jìn)日本先張法預應力高強混凝土管樁(即PHC樁)全套生產(chǎn)設備和技術(shù)，生產(chǎn)Φ600mm及以上直徑PHC樁，國家標準《先張法預應力混凝土管樁》開(kāi)始制定。90年代，GB13476-92《先張法預應力混凝土管樁》正式發(fā)布，并于1993年3月1日實(shí)施，“高強度預應力混凝土管樁”項目通過(guò)部級專(zhuān)家鑒定，研制成功管樁生產(chǎn)用鋼筋骨架自動(dòng)滾焊機。

　　進(jìn)入20世紀后，預制樁技術(shù)飛速發(fā)展。2002年，開(kāi)始研制先張法預應力離心混凝土異型樁。2003年，研制生產(chǎn)先張法預應力離心混凝土空心方樁。2004年，研制生產(chǎn)預制高強混凝土薄壁鋼管樁。2008年，編制了國家標準圖集《預應力混凝土管樁》。2011年4月，中國混凝土與水泥制品協(xié)會(huì )預制混凝土樁分會(huì )成立。2012年以來(lái)，研究開(kāi)發(fā)管樁自動(dòng)化生產(chǎn)技術(shù)及其相關(guān)生產(chǎn)裝備、新型樁基施工工法及其機具，不斷開(kāi)拓管樁的應用領(lǐng)域。截至目前，全國預制樁生產(chǎn)企業(yè)約450家，年產(chǎn)量3億米左右(最高達3.5億米)。

　　經(jīng)過(guò)近30年的發(fā)展，我國預制樁的產(chǎn)品規格日趨豐富，搭配也更為合理。其中管樁的產(chǎn)品規格包括PHC樁和PC樁外徑系列300mm、400mm及500mm等10個(gè)規格;生產(chǎn)和使用的PHC管樁單節長(cháng)度最長(cháng)已達56m;預應力離心混凝土空心方樁規格系列包括250×250mm、300×300mm及350×350mm等;預制高強混凝土薄壁鋼管樁外徑系列包括400mm、500mm及600mm等規格。此外，還開(kāi)發(fā)生產(chǎn)了耐腐蝕樁、竹節樁、齒形管樁、帶肋竹節樁、擴頭樁、六角樁、八角樁等異型樁。為了提高樁身的抗彎性能，增強抵抗水平力的能力，開(kāi)發(fā)了部分預應力混凝土樁、矩形截面預應力混凝土樁、U型板樁、H型樁等，實(shí)現了樁基材料的多樣化,擴大了樁基材料的應用范圍。

　　為適應不斷發(fā)展的市場(chǎng)需求，預制樁新產(chǎn)品層出不窮?？锛t杰向記者介紹，仿木樁是一種新型的混凝土預制樁，結合預應力混凝土管樁的成熟工藝，采用離心成型，承載力高，抗彎抗剪性能優(yōu)越。以往河道岸坡景觀(guān)整治中常使用木樁，不僅造成環(huán)境資源的大量浪費，而且不符合環(huán)保要求，同時(shí)使用壽命短、價(jià)格高，經(jīng)濟效益也較差。使用混凝土仿木樁，不僅環(huán)保美觀(guān)、安全可靠，而且耐腐耐久。先張法預應力波浪樁是一種新型的預制護岸結構，主要適用于水利、市政、工業(yè)與民用建筑、港口、鐵路、公路、橋梁等領(lǐng)域的邊坡或護岸等支護擋土。波浪樁采用工廠(chǎng)化預制，離心成型、高溫養護成樁。超高強混凝土管樁是通過(guò)在原有的C80管樁混凝土中添加自主研發(fā)的高性能摻合料，并調整離心、養護等工藝，使現有的管樁樁身混凝土強度等級由C80提升至C105~C125，不僅可解決管樁穿透密實(shí)砂層、粘土層問(wèn)題，還可使應用在載體樁和勁性復合樁的管樁豎向抗壓承載力得到大幅提升，節省了工程造價(jià)，在樁基礎工程中更具明顯優(yōu)勢。此外，預制混凝土樁新品還包括預應力混凝土板樁、混合配筋預應力混凝土管樁(PRC樁)、先張法預應力混凝土抗拔管樁、復合地基處理用混凝土勁性體、先張法預應力混凝土實(shí)心方樁及預制高強鋼管混凝土管樁(SC樁)等。

　　材料工藝裝備不斷創(chuàng )新

　　預制樁產(chǎn)品多樣化，規格日趨豐富，搭配更為合理……這些都離不開(kāi)新材料的應用，工藝和裝備的不斷創(chuàng )新。據匡紅杰介紹，預制樁生產(chǎn)經(jīng)過(guò)近30年的發(fā)展，在制樁原材料方面也有很多進(jìn)步。摻和料方面，預制樁生產(chǎn)從開(kāi)始純水泥作為膠凝材料生產(chǎn)，隨著(zhù)技術(shù)發(fā)展的需要，慢慢的摻加一些可以降低生產(chǎn)成本、提高生產(chǎn)效率、提升產(chǎn)品質(zhì)量的礦物摻合料。例如磨細石英砂由SiO2含量大于90%的河砂或石英砂磨細而成。磨細石英砂對管樁混凝土的早期強度沒(méi)有幫助，其必須在高溫高壓條件下才會(huì )與水泥水化生成的Ca(OH)2反應，生成水化硅酸鈣，提高混凝土強度。近年來(lái)，工業(yè)廢渣已引起行業(yè)技術(shù)人員的關(guān)注，以綠色環(huán)保為出發(fā)點(diǎn)，開(kāi)展相關(guān)研究。試驗發(fā)現，如脫硫石膏、磷石膏、氟石膏等也能應用于管樁混凝土的生產(chǎn)中，但需要考慮其微膨脹性，經(jīng)試驗確定其摻量。

　　由于河砂資源的不斷匱乏，一些廠(chǎng)家已經(jīng)開(kāi)始探索使用人工砂部分或全部替代河砂進(jìn)行管樁生產(chǎn)。經(jīng)生產(chǎn)實(shí)際證明，人工砂能夠滿(mǎn)足生產(chǎn)需求?，F階段，人工砂已得到大范圍應用。人工砂資源廣闊，可以使用石礦開(kāi)采過(guò)程中產(chǎn)生的廢料進(jìn)行加工生產(chǎn)，同時(shí)控制含泥量、石粉含量和粒徑等指標，滿(mǎn)足使用要求。此外，淡化海砂也是潛在的替代河砂資源之一，海砂資源豐富，開(kāi)采成本低廉。目前已有行業(yè)標準JG/T494-2016《建筑及市政工程用凈化海砂》。

　　樁基材料的發(fā)展帶動(dòng)了樁基施工工法的發(fā)展，目前我國的預制樁樁基施工基本采用錘擊法和靜壓法。錘擊法主要是用筒式柴油錘，用重型柴油錘將預制樁打下去，盡管預制樁特別是PHC樁耐打，但樁身會(huì )出現許多橫向裂紋，嚴重時(shí)還會(huì )出現縱向裂縫，同時(shí)，還存在噪聲污染、震動(dòng)、擠土等問(wèn)題，錘擊法主要適用于Φ600及以下的管樁。靜壓法主要采用全液壓靜力壓樁機，靜壓法雖解決了噪聲污染問(wèn)題，但擠土問(wèn)題仍存在，在抱壓施工時(shí)，夾具還可能將樁身?yè)p傷。靜壓管樁一般用的管樁直徑也不超過(guò)600mm，但Φ600靜壓管樁下沉相當困難，因為靜壓力沒(méi)有錘擊力來(lái)得大。這兩種施工工法對樁身的破損是不可避免的，所以，目前樁身承載力計算采用工作條件系數加以折減。

　　匡紅杰說(shuō)，為了解決上述問(wèn)題，目前，行業(yè)內正在研發(fā)鉆孔植樁工法，通過(guò)鉆孔-擴頭-注漿-植樁的新工藝，將預制樁像種樹(shù)、植樹(shù)那樣種植在地基中，可將Φ500～Φ1200的組合樁植入地基中，最大深度可達90m。這種施工工法，可確保樁身完整無(wú)損傷，而且施工速度快，施工時(shí)無(wú)擠土效應、無(wú)噪音、無(wú)震動(dòng)，樁端能做成擴大頭，承載力高，樁的外表面可以涂抹防腐劑，樁的使用壽命長(cháng)、耐久性好。這種施工工法將是今后的發(fā)展方向。

　　“一帶一路”倡議引領(lǐng)國際化

　　上世紀90年代前期，我國預制樁生產(chǎn)用主機、預應力鋼筋(PC鋼棒)、高效減水劑主要依賴(lài)進(jìn)口，隨著(zhù)國產(chǎn)化能力和機械裝備技術(shù)水平的提高，1995年以后，預制樁的生產(chǎn)裝備已全部實(shí)現國產(chǎn)化，經(jīng)過(guò)不斷改進(jìn)，一些單機的技術(shù)性能也得到了提升，縮小了與國外裝備之間的差距，如鋼筋定長(cháng)切斷機、鋼筋鐓頭機、鋼筋骨架滾焊機、離心成型機、預應力張拉機等，并且已出口東南亞等地，管樁鋼模已出口韓國、東南亞等國家和地區。PC鋼棒經(jīng)過(guò)消化吸收，國產(chǎn)母材的質(zhì)量穩定性和加工工藝水平有了長(cháng)足的進(jìn)步，目前國內已建有80多條生產(chǎn)線(xiàn)，完全滿(mǎn)足了我國管樁生產(chǎn)的需求，并且也已出口日本、韓國、東南亞等國家和地區。

　　在東南亞、南亞基本上已經(jīng)改變了過(guò)去韓日一統天下的局面，隨著(zhù)本國裝備制造業(yè)的提升，正逐漸改變國外客戶(hù)的看法。目前我國的制造水平與韓日基本差不多，不存在代差，甚至有些地方做得更好。在“一帶一路”倡議引領(lǐng)下，龍頭企業(yè)帶頭“走出去”，率先去東南亞、南亞等地建廠(chǎng)，我國的裝備也已經(jīng)輸出國際市場(chǎng)。去年9月，中交印尼工業(yè)公司首批預制PHC管樁裝船出運至印尼西加里曼丹島中轉庫碼頭工程。首批管樁生產(chǎn)任務(wù)的順利完成，標志著(zhù)中交印尼工業(yè)公司管樁生產(chǎn)技術(shù)和設備已具備連續生產(chǎn)的能力，產(chǎn)品有能力在印尼甚至東南亞占領(lǐng)市場(chǎng)，取得領(lǐng)先優(yōu)勢。隨著(zhù)政策的延續，后續會(huì )出現更多中交這樣的預制樁生產(chǎn)企業(yè)走出國門(mén)，走向世界。

　　對于預制混凝土樁行業(yè)未來(lái)前景及如何發(fā)展，匡紅杰表示，預制樁產(chǎn)品在相當長(cháng)的時(shí)間內仍具有較強的競爭力和廣闊的市場(chǎng)前景。在他看來(lái)，應重點(diǎn)發(fā)展大規格、高承載性能、適應不同環(huán)境和工程結構要求的預制混凝土樁產(chǎn)品，優(yōu)化預制混凝土樁基礎結構設計，推廣節能、環(huán)保、安全、高效的生產(chǎn)工藝及裝備，擴大預制混凝土樁的應用范圍。此外，壓縮產(chǎn)能、生產(chǎn)工序機械化及自動(dòng)化甚至智能化等都是預制混凝土樁行業(yè)下一步要做的重點(diǎn)工作。