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我国管桩行业值得研发的一些技术问题
更新时间:2015-02-09 点击量:1641

1、前言

  

  自1987年我国首条管桩生产线引进至今已有20多年,在科技人员、政府部门、企业家等的大力努力下,我国的管桩生产及施工技术得到了很好的开发,我国的管桩行业也得益于国家大规模基础建设的需要,同时,一系列管桩的标准、规范、设计图集、应用技术规程等的实施为管桩产品的推广应用打下了坚实的技术基础,形成了在全国普遍开花结果的良好局面。


  近年来,我国的工业产业化发展得到了现代信息化数字化技术的强有力的支撑,许多传统的生产工艺已经被自动化所取代,但是,我国管桩行业在仍然是一个劳动密集型的制造产业,在劳动力成本不断提高的今天,大家必须顺应高科技发展的潮流,加快技术进步,运用现代科学技术文明,发展改造管桩的生产技术装备,开发管桩新的生产应用技术。


  2、我国管桩行业值得研发的一些技术问题


  2.1  利用现代信息技术改造传统管桩生产线

    

  纵观我国早期从日本引进的管桩生产流水线,和对日本流水线进行消化吸取再创新研发的生产工艺装备至今,我国现有的400多家管桩生产企业管桩生产工艺技术和装备基本上仍停留在上世纪日本60~70年代的技术水平上。

  

  管桩各生产工序环节仍以单机运作为主,单机与单机之间的仍靠操作工人手工作业,没有开展单机与单机之间的联动作业的技术开发,这样造成一条生产线所需的工人数量高居不下,客观上在工人工资大幅提高的今天,使劳动力成本在产品成本中所占比例不断提高,同时这种劳动密集型产业仍主要依靠手工作业的产品品质的不确定性增加,产品质量难以满足建设工程的要求,同时大量重体力老作造成企业工伤事故频发,使管桩成为建材行业的高危产业,影响行业的健康发展。


  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就了解到,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,一条年产100万米的PHC管桩生产线仅需5~6位操作控制管理人员。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,几乎是日本的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、蒸汽养护温控仪、起重行车、蒸压釜等,其单机性能已经达到或基本达到国外同类产品的性能指标,但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。   


  信息技术高速发展到数字化的今天,我国管桩行业现行的生产线装备已经远远落后于时代的发展!利用现代信息技术改造传统产业,已经被确定为我国下一个阶段工业产业发展的一个工作重点。目前我国已经具备研发管桩全自动生产控制的技术和装备开发的实力,同时,劳动力成本的快速提高,也已经造就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,应该看到这一巨大的新兴市场。


  2.2  管桩生产的节能技术

     

  管桩生产中的能源消耗主要体现在:

    

  1)管桩生产中各种机械设备正常运转所需的电力能耗;

  

  2)管桩离心成型后的两次蒸汽养护过程中的能耗。

  离心作业是管桩生产中电力能耗的主要环节,近年来大力发展的变频技术在管桩离心成型设备的应用,节省了30%左右的管桩生产的离心电耗,被行业同仁们确定的一项节能技术,取得了非常显著的技术经济效益。变频控制技术若能在管桩起重设备、混凝土搅拌设备、钢筋加工设备、混凝土喂料设备、空压机、卷扬机等开发推广应用,同样将大大节省电力的消耗,将产生显著的技术经济效益。


  在管桩生产中,传统的PHC管桩必须经过二次蒸汽养护:常压初级养护和高温高压蒸汽养护。初级养护可以使混凝土强度得到迅速增长,实现快速脱模,提高模具的周转;高温高压蒸汽养护使管桩能在短时间内出厂供桩,同时充分保证混凝土强度及管桩的质量。但是,近年来生产蒸汽所需要的重油或燃煤价格的大幅提升,大大提高了管桩的生产成本。

同时,管桩在二次蒸汽养护过程中造成的热能的低效利用,也是需要大家给与关注和重视的一个问题。一些企业在管桩生产线设计建造过程中,没有充分考虑节能环节,造成如下技术隐患:养护池壁和养护池盖没有采用的节能材料或干脆没有填充节能材料;养护池的池底没有进行基础加固,造成养护池基础沉降、开裂和蒸汽泄漏;

  

  养护池壁过于单薄,池壁在管桩吊运过程中磕碰、破损、开裂,造成蒸汽泄漏;养护池盖的钢板破损,水蒸汽进入保温材料,保温材料吸水后失去保温功能;养护池盖变形后与养护池的密封没有达到设计要求,造成大量蒸汽无为泄漏;养护池内蒸汽管道着地放置,管道的通气孔被池内冷凝水堵塞,蒸汽出汽不畅,或出汽时必须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。

  

  在管桩高压蒸汽养护过程中,同样也存在值得可以改进的方面:

  1)多条蒸压釜之间高压余汽的合理利用;

  2)蒸压釜余汽互通利用后,釜内剩余低压余汽通入常压养护池的利用问题;

  3)蒸压釜内大量高温冷凝水的余热回收;

  4)将热电厂低压蒸汽人工升压为高压蒸汽,以满足管桩生产需要等等。

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