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我国管桩行业的手艺研发偏向

我国管桩行业的手艺研发偏向

  • 分类：党建事情
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  • 泉源：
  • 宣布时间：2014-02-19
  • 会见量：0

【提要形貌】近年来我国的工业工业化生长获得了现代信息化、数字化手艺的强有力支持，许多古板的生产工艺已经被自动化所取代，可是，我国管桩行业仍然是一个劳动麋集型的制造工业，在劳动力本钱一直提高的今天，我们必需顺应高科技生长的潮流，加速手艺前进，运用现代科学手艺文明，生长刷新管桩的生产手艺装备，开发管桩新的生产应用手艺

我国管桩行业的手艺研发偏向

【提要形貌】近年来我国的工业工业化生长获得了现代信息化、数字化手艺的强有力支持，许多古板的生产工艺已经被自动化所取代，可是，我国管桩行业仍然是一个劳动麋集型的制造工业，在劳动力本钱一直提高的今天，我们必需顺应高科技生长的潮流，加速手艺前进，运用现代科学手艺文明，生长刷新管桩的生产手艺装备，开发管桩新的生产应用手艺

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  • 宣布时间：2014-02-19
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　　自1987年我国首条管桩生产线引进至今已有20多年，在科技职员、政府部分、企业家等的起劲下，我国的管桩生产及施工手艺获得了很好的生长，同时，一系列管桩的标准、规范、设计图集和应用手艺规程等实验为管桩产品的推广应用打下了坚实的手艺基础，形成了在天下普遍着花效果的优异时势。
　　近年来我国的工业工业化生长获得了现代信息化、数字化手艺的强有力支持，许多古板的生产工艺已经被自动化所取代，可是，我国管桩行业仍然是一个劳动麋集型的制造工业，在劳动力本钱一直提高的今天，我们必需顺应高科技生长的潮流，加速手艺前进，运用现代科学手艺文明，生长刷新管桩的生产手艺装备，开发管桩新的生产应用手艺。
　　使用现代信息手艺刷新古板管桩生产线
　　1996年，中国水泥制品工业协会预制混凝土桩专业委员会组织专家考察日本时相识到，日本等科技先进的国家，已经实现了管桩生产线的全自动信息化控制，1条年产100万平方米的PHC管桩生产线仅需5～6位操作控制治理职员。相比之下，我国相同产能的管桩生产线，需要操作工人50～60人，险些是日本的10倍。
　　20多年来，我国机械生产企业研发了用于管桩生产的混凝土双卧轴搅拌机、离心机、预应力张拉机、钢筋定长切断机、镦头机、骨架焊接机、蒸气养护温控仪、起重行车和蒸压釜等，其单机性能已经抵达或基本抵达外洋同类产品的性能指标，可是有关企业均以单机组织生产，还没有一家企业开展整条生产线自动化的研发。信息手艺高速生长到数字化的今天，管桩行业现行的生产线装备已经远远落伍于时代的生长。使用现代信息手艺刷新古板工业，已经被确定为我国下一个阶段工业工业生长的一个事情重点。现在我国已经具备研发管桩全自动生产控制的手艺和装备开发实力，同时，劳动力本钱的快速提高，也已经作育了全自动管桩生产线的市场，有志于管桩装备研发的企业家们，应该看到这一重大的新兴市场。
　　管桩生产的高效节能手艺
　　管桩生产中的能源消耗主要体现在：1）管桩生产中种种机械装备正常运转所需的电力能耗；2）管桩离心成型后的二次蒸气养护历程中的能耗。
　　离心作业是管桩生产中电力消耗的主要环节，近年来鼎力大举生长的变频手艺应用于管桩离心成型装备，节约了30％左右的电耗，被业内人士确定为一项高效节能手艺，取得了很是显著的手艺经济效益。变频控制手艺若能在管桩起重装备、混凝土搅拌装备、钢筋加工装备、混凝土喂料装备、空压机和卷扬机等装备上推广应用，同样能大大节约电力的消耗，并爆发显著的手艺经济效益。
　　在管桩生产中，古板的PHC管桩必需经由二次蒸气养护：常温初级养护和高温高压蒸气养护。初级养护可以使混凝土强度获得迅速增添，实现快速脱模，提高模具的周转；高温高压蒸气养护使管桩能在短时间内出厂供桩，同时充分包管混凝土强度及管桩的质量。可是，近年来生产蒸气所需要的重油或燃煤价钱的大幅提升，大大提高了管桩的生产本钱。
　　同时，管桩在二次蒸气养护历程中造成的热能的低效使用，也是需要我们关注和重视的一个问题。一些企业在管桩生产线设计制作历程中，为了节约设计用度，让一些管桩生产企业的手艺职员提供早期的蒸气养护池结构图，而早期的蒸气养护池往往没有充分思量节能环节，泛起手艺隐患：养护池壁和养护池盖没有接纳高效的节能质料或爽性没有填充节能质料；养护池的池底没有举行基础加固，造成养护池基础沉降、开裂和蒸气走漏；养护池壁过于薄弱，池壁在管桩吊运历程中磕碰、破损、开裂，造成蒸气走漏；养护池盖的钢板破损，水蒸汽进入保温质料，保温质料吸水后失去保温功效；养护池盖变形后与养护池的密封没有抵达设计要求，造成大宗蒸气走漏；养护池内蒸气管道着地安排，管道的通气孔被池内冷凝水梗塞，蒸气出汽不畅，或出汽时必需先加热池内的冷凝水，使之汽化后再加热管桩，造成传热效率大大降低等等。
　　在管桩高压蒸气养护历程中，同样也保存可以刷新的方面：1）多条蒸压釜之间高压余汽的合理使用；2）蒸压釜余汽互通使用后，釜内剩余低压余汽通入常压养护池的使用问题；3）蒸压釜内大宗高温冷凝水的余热接纳；4）将热电厂低压蒸气人工升压为高压蒸气，以知足管桩生产需要等等。
　　上世纪80年月鼎力大举推广的前苏联“热介质定向循环”课题，在一些混凝土电杆、混凝土管道和混凝土衡宇修建构件等生产企业中取得了较好的应用，但这项手艺现在已经很少应用，若是能够在现阶段高新科技生长配景下，融合新手艺的效果，相信会在管桩生产节能领域再次施展出优异的手艺效益。
　　管桩生产线的减排手艺
　　现在，管桩生产中爆发的情形问题有：1）管桩离心成型作业中爆发大宗废浆的处置惩罚问题；2）离心作业中离心机与钢模之间摩擦碰撞爆发的高分贝噪音；3）砂石等原质料洗濯历程中爆发的泥质废水处置惩罚问题；4）混凝土搅拌机、喂料机、摆渡车等一样平常洗濯爆发废水的处置惩罚问题；5）养护池、高压釜等高温、高碱性的冷凝废水的排放问题；6）燃煤锅炉事情时爆发的废气排放；7）水泥、硅砂粉、粉煤灰、矿渣微粉等在运输、装罐等历程中的溢流和散落等问题。
　　近年来，广东一些生产企业已经开展了离心混凝土废浆在管桩生产中循环使用的事情，并取得了很好的手艺、经济效益。可是，离心作业历程中爆发的高分贝噪音，不但严重影响了生产操作工人的身心康健，同时还影响了工厂周围的栖身情形。交通部三航局（上海）混凝土预制构件厂1987年从日本休谟公司引进整条生产线，苏州混凝土水泥制品研究院对离心机噪音隔音罩机构举行了消化吸收，但由于该装备装置后会在一定水平上影响生产效益的提高，同时增添投资本钱，以是一直没在海内管桩生产企业中获得推广应用。
　　管桩用钢棒二次蒸气养护应力损失的研究
　　生产企业经常爆发管桩经由常压蒸气养护后预应力钢棒镦头的脱帽事故和管桩脱模后桩身爆发横向裂痕。但磨练钢棒原质料的延伸率和钢棒的强度等手艺指标时，一样平常均能知足钢棒的国家标准要求，若将脱帽后的管桩或爆发横向裂痕管桩的桩身混凝土打烂，抽取其预应力钢棒，再磨练其力学性能指标，通常就会发明：钢棒的延伸率往往小于5％（许多时间只有3%～4％），强度大于1500MPa（大于钢棒的标准强度1420MPa）。
　　有文献资料批注，钢材（特殊是热处置惩罚钢材）在应力状态下，受到情形中的污蚀物作用时容易爆发应力污蚀，大大降低钢材的延伸性，钢材的脆性增添。
　　起源试验批注，钢棒在二次蒸气养护中在pH>12的高碱情形中钢棒的应力松懈所造成的应力损失与GB50010－2002规范划定值相比要大得多，与日本JISA5337-1995体例说明的盘算要领相差较小。对PHC管桩二次蒸气养护（常压蒸养—高压蒸养）的应力损失的研究，对管桩生产原质料手艺指标的控制要求、掌握管桩力学性能、生产及格管桩产品和修建工程的质量等具有十分主要的意义。
　　管桩在高碱、高盐情形中的耐久性研究
　　近年来，管桩的应用面一直扩大，在高碱、高盐情形下的使用情形越来越普遍，高碱、高盐情形下混凝土及钢棒的耐久性问题十分突出。
　　前些年，一些高校、研究机构与管桩生产企业联合开展了对管桩用混凝土的耐久性研究，取得了一些实验室内的研究效果，为管桩在高碱、高盐情形下的工程管桩使用提供了一定的手艺指导。
　　可是，管桩是由混凝土与预应力钢棒、端板、冷拔低碳钢丝等组成的复合构件，混凝土的耐久性并不可代表整个管桩的耐久性。特殊是管桩产品通常接纳锤击法或静压法施工，在经数百次、数千次锤击力作用或高压力施工（顶压或抱压力作用）后，管桩混凝土内部将爆发大宗的细观裂痕（有些还爆发少量的可见裂痕），同时混凝土强度将下降30%～40％。对经施工后的管桩举行耐久性研究，才具有可比性，对管桩的工程使用情形的耐久性研究才具有现实意义。
　　另外，现在险些99％以上的管桩企业生产接纳的端板均由铸钢或地条钢制作，铸钢或地条钢的耐久性与古板的钢板相比，其耐久性应有较大的差别，但现阶段尚没有开展对端板耐久性的系统基础研究，给管桩的应用带来许多潜在的危害，给基础工程的质量造成重大的隐患。
　　多组分混凝土掺合料在管桩生产中的应用
　　与通俗混凝土生产中使用多组分掺合料手艺一样，管桩生产中多组分掺合料手艺的应用，不但可以镌汰优质高标号水泥的用量，同时可以改善管桩用混凝土的性能，使用工业固体放弃物，降低管桩的生产本钱。
　　近年来使用的单组分混凝土掺合料有：硅砂粉、粉煤灰、矿渣微粉、硅粉等，单组分掺合料一样平常掺量在15%～35％，详细与掺合料的活性、蒸气养护、制品类型等相关，但由于硅粉价钱腾贵，在管桩生产中险些没有现实应用；复合掺合料有：硅砂粉—矿渣微粉、粉煤灰—矿渣微粉、粉煤灰—硅砂粉等3类，可以等量替换优质高标号水泥40%～60％，现在已经在一些企业中取得优异的应用，获得显著的手艺、经济效益。
　　可是，多组分混凝土掺合料在管桩生产中的应用开发，经常带来混凝土手艺的另外一个问题———单位立方混凝土中水泥用量小于标准要求300kg/m3；炷林泄〉乃嘤昧，将难以包管混凝土的碱度，pH值小于标准划定的最小值，将对混凝土中钢材的恒久耐久性爆发严重的倒运影响，怎样确定管桩用离心混凝土的最小水泥用量，也将是一个需要开展的基础理论课题。
　　管桩接纳植桩法施工单桩承载力特征的研究
　　现在，我国管桩一样平常接纳锤击法施工或静压法施工，但这样的施工手段对桩身结构的破损较大，使桩身结构承载力得不到充分的施展，同时还会影响桩身的恒久耐久性。日本管桩施工手艺的生长现已逐渐镌汰上述要领，大多接纳植桩法施工。
　　管桩的植桩法施工所具有优越的工程性能，也必将成为我国管桩施工手艺生长的一个偏向。我国深圳、河南等地的一些手艺职员开展了一些研究，取得了起源的研究效果，但要在工程中大宗应用，还需要开展在差别地质、差别情形等条件下的系统研究，积累大宗的工程实践，并将此上升为国家的手艺规则，因此，对它的研究也是十分须要。
　　人工砂替换河砂生产管桩应用手艺
　　随着修建工业手艺的生长，河砂等自然资源一直镌汰，河砂的市场价钱高居不下，管桩生产本钱一直上涨；接纳人工砂替换优质河砂生产管桩将是手艺生长的必定。日本等国家早就开展人工砂生产应用手艺，我国自1998年起对石屑（也称石粉）取代优质河砂生产管桩就有研究，并在工程中获得很好的应用。
　　人工砂应用手艺现在主要体现为混凝土强度指标，但对人工砂替换河砂后的混凝土耐久性，特殊是混凝土的抗渗性等研究迫切，需要行业手艺专家举行系统研究。
　　低品位磨细硅砂粉的应用
　　随着我国自然石英砂资源越来越匮乏，SiO2含量大于90％的优质砂源将成为稀缺资源，而接纳高SiO2含量的石英矿磨细生产硅砂粉的生产本钱将大大提高，同时SiO2含量小于90％的低品位石英砂或石英尾矿磨细后作为PHC管桩生产的掺合料将成为生长趋势。
　　起源研究批注，SiO2含量为70%～90％的硅砂粉，可以等量取代20％左右的水泥，以生产C80强度品级的PHC管桩，同时工程施工批注，完全可以知足修建工程的质量控制要求。
　　异型（竹节）管桩单桩承载力特征的研究
　　日本异型（竹节）管桩的生产及工程使用已经占预制混凝土桩基总量的30％以上，工程试用批注，异型（竹节）管桩地基的承载力可以提高20%～40％，大大降低工程造价，提高手艺经济效益。
　　我国对竹节桩研究已有多年，浙江天海管桩有限公司还在竹节桩基础上开发了无故板竹节管桩，同时在一些基础工程中开展应用，取得了较好的手艺经济效益，该效果通过了浙江省建设厅的专家判断，但对竹节桩使用的工程地质条件适用性、承载力提高的力学模子、成桩质量的磨练等还保存许多有待深入研究的课题。
　　对异型（竹节）管桩单桩承载力特征等课题的研究，十分有须要。
　　管桩接纳水冲法沉桩施工的手艺条件及步伐
　　我国福建、江西一些地区的地质条件中硬土（砂）层较厚，接纳静压法施工或锤击法施工时难以穿透硬夹层。实践批注，接纳水冲法施工是一项较好的施工步伐，也取得了一些工程履历。但这一要领的施工速率很是慢，效益低下，同时施工中泛起的对管桩桩身质量具有较大的损伤，倒运于这项手艺的推广应用。
　　针对特殊地质条件下管桩施工手艺，研究确定水冲法施工的手艺条件及步伐对包管工程质量具有十分主要的意义。

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