材料工艺装备不断创新

预制桩产品多样化，规格日趋丰富，搭配更为合理……这些都离不开新材料的应用，工艺和装备的不断创新。据匡红杰介绍，预制桩生产经过近30年的发展，在制桩原材料方面也有很多进步。掺和料方面，预制桩生产从开始纯水泥作为胶凝材料生产，随着技术发展的需要，慢慢的掺加一些可以降低生产成本、提高生产效率、提升产品质量的矿物掺合料。例如磨细石英砂由SiO2含量大于90％的河砂或石英砂磨细而成。磨细石英砂对管桩混凝土的早期强度没有帮助，其必须在高温高压条件下才会与水泥水化生成的Ca(OH)2反应，生成水化硅酸钙，提高混凝土强度。近年来，工业废渣已引起行业技术人员的关注，以绿色环保为出发点，开展相关研究。试验发现，如脱硫石膏、磷石膏、氟石膏等也能应用于管桩混凝土的生产中，但需要考虑其微膨胀性，经试验确定其掺量。

由于河砂资源的不断匮乏，一些厂家已经开始探索使用人工砂部分或全部替代河砂进行管桩生产。经生产实际证明，人工砂能够满足生产需求。现阶段，人工砂已得到大范围应用。人工砂资源广阔，可以使用石矿开采过程中产生的废料进行加工生产，同时控制含泥量、石粉含量和粒径等指标，满足使用要求。此外，淡化海砂也是潜在的替代河砂资源之一，海砂资源丰富，开采成本低廉。目前已有行业标准JG/T494-2016《建筑及市政工程用净化海砂》。

桩基材料的发展带动了桩基施工工法的发展，目前我国的预制桩桩基施工基本采用锤击法和静压法。锤击法主要是用筒式柴油锤，用重型柴油锤将预制桩打下去，尽管预制桩特别是PHC桩耐打，但桩身会出现许多横向裂纹，严重时还会出现纵向裂缝，同时，还存在噪声污染、震动、挤土等问题，锤击法主要适用于Φ600及以下的管桩。静压法主要采用全液压静力压桩机，静压法虽解决了噪声污染问题，但挤土问题仍存在，在抱压施工时，夹具还可能将桩身损伤。静压管桩一般用的管桩直径也不超过600mm，但Φ600静压管桩下沉相当困难，因为静压力没有锤击力来得大。这两种施工工法对桩身的破损是不可避免的，所以，目前桩身承载力计算采用工作条件系数加以折减。

匡红杰说，为了解决上述问题，目前，行业内正在研发钻孔植桩工法，通过钻孔-扩头-注浆-植桩的新工艺，将预制桩像种树、植树那样种植在地基中，可将Φ500～Φ1200的组合桩植入地基中，最大深度可达90m。这种施工工法，可确保桩身完整无损伤，而且施工速度快，施工时无挤土效应、无噪音、无震动，桩端能做成扩大头，承载力高，桩的外表面可以涂抹防腐剂，桩的使用寿命长、耐久性好。这种施工工法将是今后的发展方向。

“一带一路”倡议引领国际化

上世纪90年代前期，我国预制桩生产用主机、预应力钢筋（PC钢棒）、高效减水剂主要依赖进口，随着国产化能力和机械装备技术水平的提高，1995年以后，预制桩的生产装备已全部实现国产化，经过不断改进，一些单机的技术性能也得到了提升，缩小了与国外装备之间的差距，如钢筋定长切断机、钢筋镦头机、钢筋骨架滚焊机、离心成型机、预应力张拉机等，并且已出口东南亚等地，管桩钢模已出口韩国、东南亚等国家和地区。PC钢棒经过消化吸收，国产母材的质量稳定性和加工工艺水平有了长足的进步，目前国内已建有80多条生产线，完全满足了我国管桩生产的需求，并且也已出口日本、韩国、东南亚等国家和地区。

在东南亚、南亚基本上已经改变了过去韩日一统天下的局面，随着本国装备制造业的提升，正逐渐改变国外客户的看法。目前我国的制造水平与韩日基本差不多，不存在代差，甚至有些地方做得更好。在“一带一路”倡议引领下，龙头企业带头“走出去”，率先去东南亚、南亚等地建厂，我国的装备也已经输出国际市场。去年9月，中交印尼工业公司首批预制PHC管桩装船出运至印尼西加里曼丹岛中转库码头工程。首批管桩生产任务的顺利完成，标志着中交印尼工业公司管桩生产技术和设备已具备连续生产的能力，产品有能力在印尼甚至东南亚占领市场，取得领先优势。随着政策的延续，后续会出现更多中交这样的预制桩生产企业走出国门，走向世界。

对于预制混凝土桩行业未来前景及如何发展，匡红杰表示，预制桩产品在相当长的时间内仍具有较强的竞争力和广阔的市场前景。在他看来，应重点发展大规格、高承载性能、适应不同环境和工程结构要求的预制混凝土桩产品，优化预制混凝土桩基础结构设计，推广节能、环保、安全、高效的生产工艺及装备，扩大预制混凝土桩的应用范围。此外，压缩产能、生产工序机械化及自动化甚至智能化等都是预制混凝土桩行业下一步要做的重点工作。