第一节 产品定义、性能及应用特点

钢筋混凝土管有普通的钢筋混凝土管(RCP)、自应力钢筋混凝土管(SPCP、预应力钢筋混凝土管(PCP)和预应力钢筒钢筋混凝土管(PCCP)。

它们共同的特点是：节省钢材，价格低廉(和金属管材相比)，防腐性能好，不会减少水管的输水能力，能够承受比较高的压力(从0．4－1．2MPa不等)，具有较好的抗渗性、耐久性，能就地取材，节省钢材。资金不足的情况下，应用价值大些。

目前大多生产的钢筋混凝土管管径从100－1500mm规格。预应力钢筒钢筋混凝土管我国80年代后期开始试制应用，最大管径可达9m，承压达4．0MPa。但钢筋混凝土管重量大而质地较脆，装卸和搬运困难。管配件缺乏，日后维修难度大。这些都制约了该类管道的应用。

预应力钢筋混凝土管桩具有施工质量好而快，适应性强，价格适中等突出的优点，成为建筑工程中首选和应用最多的桩型。

预应力高强混凝土管桩，即PHC桩，是由专业厂家生产，采用先张法预应力和掺加磨细料、高效减水剂等先进工艺，将混凝土经离心脱水密实成型，经常压、高压两次蒸汽养护而制成的一种细长空心等截面预制混凝土构件。与其它桩型相比，PHC桩主要有以下特点：

1、桩身强度高：PHC桩均采用C80以上的混凝土，采用先张法预应力制作，因而承压力高，能抵抗较大的抗裂弯矩。具有较强的工作性能，桩身能在严劣的施工环境下保持完好，大大减少裂桩，断桩事故的发生。

2、PHC桩由专业厂家大批量自动化生产，桩身质量稳定可靠。

3、PHC桩穿透力强，足够的压力下，可穿越较厚的砂质土层，确保桩端嵌固于较好的持力层。

4、静压施工时，施工现场简洁，无污染、无噪音，能保障文明施工。

5、由于PHC桩的单桩承载力相对较高，其环形截面所耗混凝土量较少，因而单位承载力造价最省。

第二节 发展历程

20世纪50-60年代起我国在上海、天津、北京等地使用非预应力钢筋混凝土方桩。

60年代在台湾省大量应用预应力混凝土管桩。

1980年日本人在香港设厂生产预应力高强混凝土管桩。

1983年铁道部大桥工程局将在南京生产的管桩运到深圳推广使用。

1984年5月，广东省建筑构建工程公司与广东省基础工程公司及广东省建筑科学研究所合作，开始研制和推广预应力管桩，于1985年开始施打。

1987年上海原交通部三航局混凝土制品厂引进日本生产预应力高强管桩的设备，于1988年正式投产。

1997年底，国内现有管桩生产厂近80家，主要分布在广东、华东地区。

1998年，广东一年内生产应用量超过1000万米，十年来应用总数超过3600万米。

我国目前管桩企业有285家左右主要分布在珠江三角洲，广东，广西，海南，福建。长江三角洲的浙江，上海，江苏，安徽。及华北天津，东北沈阳，哈尔宾。江西南昌。河南郑州。湖北武汉等经济比较发达的地区。年生产销售各种规格管桩22000万米至28000万米，产值210亿元左右。相关行业如设备制造企业，材料制造企业，供应商，也有350多家年产值也有200亿元左右。随着市场经济的不断完善，企业经济结构也发生了很大的变化，以全民所有制经济向私营经济转变。目前私营及股份制经济企业占75%，外商合作合资企业占15%，国有企业仅有10%左右。同时由于我国私有化进程的速度加快，建筑业的门槛降低，随着基础建设投资每年以30%左右的速度递增，也刺激了我们混凝土制品行业的发展。

中国可以讲是全世界管桩品种最多、规格最全、应用范围最广的国家，虽然只有20年的时间，但是其发展速度是非常“不可思意”。（其中有一个县城30万人口一年之内建成17家管桩工厂年产各种管桩2500万米）。总的讲大体上发展还是正常的，这也是发展中国家在初使阶段不可避免的现象，是符合客观规律的。

中国管桩按品种可以分为PC管桩混凝土强度大于C60，PHC管桩混凝土强度大于C80，PTC管桩混凝土强度大于C60.。ACCS管桩混凝土强度大于C80。另外还有许多非标准管桩。国家有管桩图集，各个省市有自己的管桩图集，大企业有企业管桩图集，管桩生产厂家有管桩图集。所以讲我国的管桩品种最多。略……

第三节 当前行业存在的问题

我们国家第一条管桩生产设备是78年从日本引进的，当时管桩是一个技术含量比较高的混凝土制品，无论是制作工艺还是制作设备都是进口的。我们经过大约5年的摸索已经掌握了所有的工艺，制作设备也达到了全部国产化。

当时对管桩产品的质量是要求非常严格，（由于施工工艺所限制所有的管桩全部是要通过锤击法沉桩才能完成，所以每节管桩都要经过锤击检验，混凝土的强度达不到要求的一定会产生破坏。）所以每根管桩可以说都是按照GB13476严格控制生产。因为当时生产厂家不多，管桩还没有得到广泛的推广应用，只在一些大的工程项目中使用。所以当时的价格比较高。生产厂家的利润还是比较好的（我们国家办企业有一个最大的缺陷，看到那个行业有钱赚就会有涌而上，最后结果就是大家都没有钱赚）。所以在几年中全国有近300家管桩厂家“兴起”。经过一段时间的优胜劣汰，到了今天这个局面。

总的来讲我们这个行业发展还是正常的，在混凝土制品基础用桩，管桩的优势地位是显而易见的，在短时期内是难以有好的产品替代。我们应该把握住这个契机将管桩做的更好，应用的更加广泛。

但是就目前我们行业中，也存在好多的问题值得我们去思考，因为我们管桩是用在各种建筑物的基础中，是一个最重要的环节。现在大家为了市场，各个企业之间斗的你死我活，为了一点点的微利甚至以牺牲产品的质量为代价无序竞争，可以说产品质量不但没有提高，反而出现了许多问题，最终只能是产品越做越差被市场所淘汰。

行业主要问题是原材料使用方面的问题

1、黄沙，石子使用

PHC管桩的混凝土强度要大于80`MPA，那么其使用的材料也必须是高强度的材料。但是现在一些厂家为了“降低成本”什么质量的黄沙，石子都用上去，黄沙，石子根本没有经过筛洗就用于生产，含泥量超标使混凝土强度降低管桩在沉桩过程中极易打坏，都是界面破坏说明含泥量影响了石子得握裹力，砂石子材料本身都不符合要求怎么可以生产出合格的PHC管桩。

2、PC钢筋的使用

原来国家没有这种PC钢筋，经过了多年的努力进行了大量的试验我们最终研制成了现在用的国产PC钢筋。但是现在厂家为了“降低成本”，也在钢筋使用上“动足了脑筋”。无论使用什么规格的PC钢筋都指定钢筋生产厂家制造超负公差的钢筋，以降低单位用钢量。殊不知PC钢筋是作为预应力钢筋使用，钢筋的截面积对管桩预应力影响很大，会直接影响管桩的预压应力。管桩生产运输及其他环节上管理不好容易产生裂缝，尤其是增加打桩破损率。

3、结构钢筋的使用

管桩标准图集都对结构钢筋的材料及使用要求有了明确的规定，但是在管桩的制造过程中有的厂家基本没有按照规定执行。以小直径代替大直径，拉大结构钢筋的间距。我们规定在管桩顶部150cm要求密裹，但是生产中箍筋的间距根本保证不了。

4、端板的使用

目前我们生产的管桩一般分为四种类型A、AB、B、C，每种管桩的预压应力不同其抗弯力矩也不相同，所以对PC钢筋及端板的材料及规格要求也不一样。这在我们的国家标准及地方标准上都有明确的规定。

第四节 行业未来发展预测分析

从混凝土管桩的发展历程可以看出我国混凝土产品与技术的巨大进步。预制混凝土管桩由于其技术先进、工业化生产程度高、质量稳定、施工周期短和资源消耗少等技术与经济优势，在国内外都得到了较快的发展，已成为基础工程的重要桩基材料。

1、适应管桩市场的发展的需要

管桩推广初期，其生产装备主要从日本和韩国等国家引进，当时全套生产装备引进的只有一家生产厂，生产主机装备引进的生产厂约有6～7家，随后为了适应管桩市场的发展，行业内加快了管桩生产装备的国产化工作，在较短的时间内完全实现了国产化，并在推广中不断改进完善提高，完全能满足管桩生产的要求，并且国产化生产装备生产的管桩已完全能达到GB13476-1999的要求，并且能达到国外同类产品的水平，有力地推进了行业的技术进步。

2、未来管桩生产装备的完全国产化趋势。

在近年中生产管桩的全套国产化装备不仅满足了国内市场的需要，而且部分装备如：镦头机、滚焊机、离心机等还出口创汇。管桩行业的快速发展，同时亦推进了生产镦头机、滚焊机、离心机、切断机、桩钢模、压蒸釜、混凝土搅拌装备等产品的建材机械行业的快速发展，取得了显著的经济社会效益。

第五节 行业投资前景分析

我国作为一个快速发展的发展中国家，每年需要进行大量的交通、水利等基础设施和居民住宅建设，基础设施大规模投入建设，预应力混凝土管桩桩身质量稳定可靠、施工设备简单，不需要大型施工机械，承载力高、造价经济、见效快;又可用于工厂化生产，避免了大量浇筑水下混凝土的繁重劳动，并可采用流水作业加快施工进度，监理方便、实现文明、安全施工。预应力混凝土管桩在应用的同时得到普遍推广。

目前，我国各种基础建设项目中已在普遍使用预应力混凝土管桩，预应力管桩以其桩身质量可靠、承载力高、经济且施工快速等优点，在逐步得到广泛应用，并取得了良好的经济效果。

随着我国城市化建设的高速发展，建筑已从多层向高层过度，特别是近十年来，大中城市的建筑均以十层以上为主，建筑的基础形式80%是桩基，经调查分析，PHC管桩在桩基中的比例不到8%，这说明PHC管桩基础在我国发展极不平衡，具有极大的发展空间。略……

第六节 产品工艺特点或流程

1、混凝土入模2、封模、张拉3、高速离心成型4、初级养护5、放张、脱模6、蒸养护7、成品堆场

制管过程中，对管身混凝土施加预压应力的预制钢筋混凝土管，简称预应力混凝土管。

预应力钢筋混凝土管能承受较高的管内径向压力，广泛用于各种压力式输水管道，以及输油、输气管道等。管径在0.4m以下的为小口径管，0.4～1.4m的为中口径管，1.4m以上的为大口径管。管的接头分承插式与平口式两种。承插式管属柔性接头，安装方便，密封止水效果好；平口式管制作简单，但密封效果差，接头易断裂造成渗漏。预应力钢筋混凝土管需配置环向及纵向预应力钢筋。按施工工艺分为：采用先张法的一阶段预应力管和采用后张法的三阶段预应力管。对一阶段预应力管的环向钢筋，除管端外，其净距不小子骨料的最大粒径。三阶段预应力管的承插口端部40～50cm长度范围内，须配置非预应力构造钢筋网，直径不小平4mm。布置纵向预应力钢筋的目的是防止在制造、吊装、运输和使用过程中管道发生环裂。为了防止产生过大的临时应力，管芯的缠丝方向应从承口端向插口端讲行。

预应力钢筋混凝土管纵剖面图

预应力钢筋混凝土管的主要优点是：节省钢材，比钢管节省钢材约70％，降低造价约60％；预应力管表面光滑，水头损失少；没有锈蚀问题；使用寿命较长；安装较简便；利用橡胶棒止水效果好。其主要缺点是性脆、抗碰撞能力差。泵站及水电站工程中的预应力钢筋混凝土管，一般为明管，由镇墩支承；用于渠系作倒虹吸管，可直接敷设在地面或浅埋于土中。20世纪70年代以来，中国在水利工程中广泛使用预应力钢筋混凝土管。世界各国在预应力管的生产和使用上，正在向大口径和轻质高强度方向发展。美国已制成直径为7.62m的大型管；日本制造的轻质高强管，较之一般预应力管可减轻自重23.5％。

第七节 国内外技术未来发展趋势分析

1、钢筋混凝土管桩的尺寸向长、大方向发展。

基于高层、超高层建筑物及大型桥主塔基础等承载的需要，桩径越来越大，桩长越来越长。欧美及日本的钢管桩长度已达100m以上，桩径超过2500mm；上海金茂大厦钢管桩桩端进入地面下80m的砂层，桩径为914.4mm；温州地区静压式钢筋混凝土预制桩长度已达70m以上，桩断面600×600mm2；郑州某工程反循环钻成孔灌注桩直径为1000～1100mm，桩长77.6m；厦门某大厦反循环钻成孔灌注桩深度达103m；南京长江二桥主塔墩基础反循环钻成孔灌注桩直径为3m，深度150m。

2、钢筋混凝土桩的尺寸向短、小方向发展。

基于老城区改造、老基础托换加固、建筑物纠偏加固、建筑物增层以及补桩等需要，小桩及锚杆静压桩技术日趋成熟，应用广泛。小桩又称微型桩或IM桩，是法国索勒唐舍(SOLETANCHE)公司开发的一种灌注技术。小桩实质上是直径压力注浆桩；桩径为70～250mm(国内多用250mm)，长径比大于30(国内桩长多用8～12m，长径比通常为50左右)，采用钻孔(国内多用螺旋钻成孔)、强配筋(配筋率大于1%)和压力注浆(注浆压力为1.0～2.5MPa)工艺施工。锚杆静压桩的断面为200×200mm2～300×300mm2；桩段长度取决于施工净空高度和机具情况，为1.0～3.0m，桩入土深度3～30m。

3、向低公害工法桩方向发展。

筒式柴油锤冲击式钢筋混凝土预制桩虽然具有桩身质量较可靠、施工速度快及承载力高等优点，但由于其施工时噪声高、振动大和油污飞溅(三者统称为一次公害)等缺点，在城区的住宅群及公共建筑群等场地施工中受到很大限制，为此静压实钢筋混凝土预制桩施工技术在国内得到业主的青睐。

最近二十多年来，静压桩在我国软土地区(温州、武汉及珠江三角洲等地区)得到广泛应用，静压桩基础不仅适用于多层和一般高层建筑，还可用于20～35层高层建筑，压桩机的生产和使用跨进了一个新时代。湖南山河智能机械股份有限公司生产的系列静力压桩机是新型的环保型建筑基础施工设备，具有无污染、无噪声、无振动、压桩速度快、成桩质量高等显著特点，技术水平国际领先。有ZYJ(抱压式)和ZYDJ(顶压式)两大系列，20多个品种，压桩力从800～12000kN，采用静压法施工的桩长已达70m以上。实践表明，用步履式全液压静力压桩机施工开口预应力管桩(PC桩)和预应力高强度管桩(PHC桩)是桩机和桩型的优化组合，也是具有中国特色的施工工法。

4、向埋入式桩方向发展。

钢筋混凝土预制桩和钢桩的设桩工艺有打入式、压入式（静压式）和埋入式三种。前面提到筒式柴油锤冲击式（打入式）施工中存在一次公害。打入式和压入式设桩工艺在施工中产生挤土效应，使地基土隆起和水平挤动，不同程度地对邻近建筑物和地下管线产生不良影响。

所谓埋入式桩工法是将预制桩或钢管桩沉入到钻成的孔中后，采用某些手段增强桩承载力的工法。1987年在日本埋入式桩工法占预制桩施工的56%，至2000年该法比例上升为78%。我国埋入式桩的种类很少，几乎是个空白点，这也正是给桩基施工企业发展和上升提供良好的空间。

北京地区采用的植桩法，即先用长螺旋钻成孔，穿过硬夹层或可液化层，然后将预制桩放入孔内，最后锤击沉桩使桩端进入设计要求的特力层。江浙地区采用将预制桩埋入到深层搅拌桩或旋喷桩中的施工方法。

5、向组合式工艺桩方向发展。

由于承载力的要求，环境保护的要求及工程地质与水文地质条件的限制等，采用单一工艺的桩型往往满足不了工程要求，实践中经常出现组合式工艺桩。

例如，钻孔扩底灌注桩有成直孔和扩孔两个工艺；桩端压力注浆桩有成孔成桩与成桩后向桩端地层注浆两个工艺；预钻孔打入式预制桩有钻孔、注浆、插桩及轻打（或压入）等工艺。

6、向高强度桩方向发展。

随着对打入式预制桩要求越来越高，诸如高承载力、穿透硬夹层、承受较高的打击应力及快速交货等要求，普通钢筋混凝土桩（简称R.C桩，混凝土强度等级为C25～C40）已满足不了上述要求，故预应力钢筋混凝土桩（简称P.C桩，混凝土强度等级为C40～C80）和预应力高强度混凝土桩（简称P.H.C桩，混凝土强度等级不低于C80）使用越来越多。

PHC管桩在欧美、日本、前苏联及东南亚诸地区大量采用。日本使用的预制混凝土桩几乎均为PHC桩。从1970～1992年间，日本管桩的年产量在520～830万吨之间。略……

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