一、行業(yè)經濟規(guī)模

  預制混凝土樁包括先張法離心成型預應力混凝土管樁、先張法振動成型預應力混凝土方樁、先張法離心成型預應力混凝土空心方樁和先張法離心成型預應力混凝土異型樁、預制高強混凝土薄壁鋼管樁、后張法離心成型預應力混凝土管樁、振動成型鋼筋混凝土方樁、板樁等，與混凝土電桿、混凝土管等傳統(tǒng)制品行業(yè)相比，預制混凝土樁可以算是一個新興的行業(yè)，得到快速發(fā)展不過20多年，與我國的基礎設施建設的高速發(fā)展同步。據不完全統(tǒng)計，我國的預制混凝土樁生產企業(yè)已逾600家，分布在全國24個省市自治區(qū)（港澳臺除外），全行業(yè)預制混凝土樁年產量已達4億米，其中管樁年產量達3.5億米。從規(guī)模和產能來看,大部分集中在浙江、江蘇、廣東、福建、安徽、天津等省。

  近幾年來，在外部（國際）環(huán)境復雜嚴峻、各種風險挑戰(zhàn)變化交織、國際金融危機持續(xù)影響下，我國的宏觀經濟已由高速增長步入新常態(tài)，尤其是與預制混凝土樁息息相關的房地產等建筑工程市場，經歷了高速發(fā)展、投資下滑、需求減少的“過山車”的階段，由于預制混凝土樁行業(yè)歷來對政策和市場較為敏感，2015年已從發(fā)展頂峰下滑至“低谷”，雖然2016年國家加大了對基礎設施建設等固定資產的投入，上半年房地產市場的活躍，使預制混凝土樁行業(yè)有些起色，但產能過剩及市場環(huán)境依然嚴峻，總體仍處于低位運行，持續(xù)正常生產的企業(yè)數量明顯減少，且大多處于半負荷生產，有些甚至做做停停。為擺脫困境，一些企業(yè)主動轉型，拓展產品品種，有的除管樁產品外，生產異型樁、方樁、支護樁等，有的企業(yè)則涉足混凝土箱涵、管片、建筑部品、排水管等。

  據不完全統(tǒng)計，1-9月，全行業(yè)在產企業(yè)約450余家，預制混凝土樁產量約2.3億米。

  二、裝備水平

  經過多年的不斷改進，預制樁的生產裝備不僅全部實現了國產化，裝備的技術性能與國外同類裝備也已基本接近。如：鋼筋定長切斷機、鋼筋鐓頭機、鋼筋骨架滾焊機、離心成型機、預應力張拉機、管樁鋼模等，已出口東南亞等國家，管樁鋼模還出口韓國、日本等國家。近幾年來，還開發(fā)了泵送喂料設備、自動吊具、自動清模機、自動噴涂脫模劑設備等裝備。為了適應行業(yè)生產機械化和自動化的發(fā)展趨勢，減輕操作工人的勞動強度、減少用工數量、改善安全生產環(huán)境，有關單位已成功研發(fā)了快裝模具、快速裝拆模裝備、自動清模-噴涂脫模劑一體機、鋼筋自動切斷-送料-鐓頭-成籠系統(tǒng)、鋼筋骨架及鋼模自動輸送系統(tǒng)等。

  三、標準體系

  預制混凝土樁行業(yè)的標準化工作進展順利，經過行業(yè)內專家和技術人員的共同努力，已制定完成的標準有：

  GB13476-2009《先張法預應力混凝土管樁》（1992 年首次發(fā)布，2009 年第二次修訂）

  GB/T19496-2004《鉆芯檢測離心高強混凝土抗壓強度試驗方法》（2004 年首次發(fā)布）

  GB31039-2014《先張法預應力混凝土異型樁》（2014 年首次發(fā)布）

  JC/T822-2003《水泥制品生產用離心成型機技術條件》（1988 年首次發(fā)布，2003 年第二次修訂）

  JC/T605-2005《先張法預應力混凝土管樁鋼模》（1995 年首次發(fā)布，2005 年第一次修訂）

  JC/T699-2012《水泥制品用鋼筋混凝土管鋼筋骨架滾焊機》（1998 年首次發(fā)布，2012 年第一次修訂）

  JC934-2004《預制鋼筋混凝土方樁》（2004 年首次發(fā)布）

  JC/T966-2005《預應力混凝土用鋼棒鐓頭機》（2005 年首次發(fā)布）

  JC/T950-2005《預應力高強混凝土管樁用硅砂粉》（2005 年首次發(fā)布）

  JC/T947-2014《先張法預應力混凝土管樁用端板》（2005 年首次發(fā)布，2014 年第一次修訂）

  JC/T2029-2010《預應力離心混凝土空心方樁》（2010 年首次發(fā)布）

  JC888-2001《先張法預應力混凝土薄壁管樁》（2011 年首次發(fā)布）

  JC/T2126.6-2012《水泥制品工藝技術規(guī)程第6 部分：先張法預應力混凝土管樁》（2012 年首次發(fā)布）

  JC/T2162-2012《預應力混凝土管樁安全生產要求》（2012 年首次發(fā)布）

  JC/T2163-2012《混凝土外加劑安全生產要求》（2012 年首次發(fā)布）

  JC/T 2236-2014《預應力高強混凝土樁用硅砂粉應用技術規(guī)程》（2014 年首次發(fā)布）

  JC/T 2238-2014《水泥制品用礦渣粉應用技術規(guī)程》（2014 年首次發(fā)布）

  JC/T 2239-2014《預應力離心混凝土空心方樁用端板》（2014 年首次發(fā)布）

  10G409《預應力混凝土管樁》國家建筑標準設計圖集（2008 年首次發(fā)布，2010 年第一次修訂）

  JGJ 272-2010《預制高強混凝土薄壁鋼管樁》（2010 年首次發(fā)布）等

  四、技術進步與創(chuàng)新發(fā)展

  綠色發(fā)展是黨的十八屆五中全會確立的五大發(fā)展理念之一，中央經濟工作會議明確要求推動綠色發(fā)展取得新突破。我國雖然是制造業(yè)大國，但并沒有完全擺脫高投入、高消耗、高污染的粗放發(fā)展模式，資源環(huán)境制約十分明顯。《中國制造2025》將綠色發(fā)展作為主要方向之一，明確提出全面推行綠色制造。近兩年，工業(yè)和信息化部等部委多次發(fā)文，推進綠色制造的全面落實，如工信部聯(lián)原[2015]309號“關于印發(fā)《促進綠色建材生產和應用行動方案》的通知”、工信部節(jié)〔2016〕113號“關于印發(fā)《綠色制造2016專項行動實施方案》的通知”、工信部規(guī)〔2016〕225號“關于印發(fā)《工業(yè)綠色發(fā)展規(guī)劃（2016-2020年）》的通知”等。

  《工業(yè)綠色發(fā)展規(guī)劃（2016-2020年）》中提出“清潔生產水平大幅提升。先進適用清潔生產技術工藝及裝備基本普及，鋼鐵、水泥、造紙等重點行業(yè)清潔生產水平顯著提高，工業(yè)二氧化硫、氮氧化物、化學需氧量和氨氮排放量明顯下降，高風險污染物排放大幅削減”（發(fā)展目標之一）；“以鋼鐵、石化、建材、有色金屬等行業(yè)為重點，積極運用環(huán)保、能耗、技術、工藝、質量、安全等標準，依法淘汰落后和化解過剩產能。加快發(fā)展能耗低、污染少的先進制造業(yè)和戰(zhàn)略性新興產業(yè)，促進生產型制造向服務型制造轉變。大力調整產品結構，積極開發(fā)高附加值、低消耗、低排放產品。大力推進工業(yè)能源消費結構綠色低碳轉型，鼓勵企業(yè)開發(fā)利用可再生能源，加快工業(yè)企業(yè)分布式能源中心建設，在具備條件的工業(yè)園區(qū)或企業(yè)實施煤改氣或可再生能源替代化石能源，推廣綠色照明”（主要任務之一）。

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  建材行業(yè)屬于高消耗、高污染行業(yè)，已被列為清潔生產的重點行業(yè)。其中，水泥制品行業(yè)的生產基本上都需要借助蒸汽養(yǎng)護，尤其是預制混凝土樁行業(yè)，還需要使用蒸壓釜進行高壓蒸汽養(yǎng)護，蒸汽的耗量更大，而產生蒸汽最經濟的方法就是用煤鍋爐，但燃煤是產生三氧化硫、氮氧化物及微細粉塵等PM2.5污染物的主要原因。在通過減少工業(yè)化生產時的燃料消耗來治理大氣污染的大背景下，從限制到禁止企業(yè)運行小型燃煤鍋爐（35噸及其以下）勢在必行，預制混凝土樁行業(yè)企業(yè)使用的燃煤鍋爐均在此范圍，因此，探索、研究、推廣清潔生產技術是預制混凝土樁行業(yè)主動轉型升級的主要方向之一。行業(yè)內大專院校、科研院所、生產企業(yè)的專家、學者及科研技術人員為此做了大量的探索、研究、試驗工作：

  1、免蒸壓與雙免養(yǎng)護技術

  （1）免蒸壓養(yǎng)護

  在預制樁生產中，高強預制樁主要依靠二次蒸汽養(yǎng)護，以期在較短的時間內使混凝土獲得了高強度（C80），但二次蒸汽養(yǎng)護能耗較大，設備投資和維護工作量也大，高壓蒸汽養(yǎng)護還產生大量冷凝水，不符合國家的節(jié)能減排政策，高強預制樁實現免蒸壓生產是必然趨勢。因此，預制樁的免蒸壓生產技術得到了全行業(yè)的重視，經過業(yè)內專家和企業(yè)技術人員的不斷研究、試驗，取消蒸壓養(yǎng)護，使預制樁混凝土強度在3～7天內達到C80的免蒸壓生產工藝已經基本成熟，但由于原材料的品質問題、企業(yè)的生產管理問題、生產成本問題等因素制約了免蒸壓技術的全面推廣應用，需要指出的是，對不同的企業(yè)、不同的原材料，不能簡單復制，需要結合企業(yè)實際進行合理選材和工藝優(yōu)化。

  （2）雙免養(yǎng)護

  隨著限制、禁用燃煤鍋爐，實施煤改氣政策的實施，燃煤鍋爐改為天然氣鍋爐后，燃氣成本大幅提高，為降低成本、提高產品價格的競爭力，同時響應國家綠色生產、清潔生產的號召，在預制樁生產中采用雙免養(yǎng)護技術已成為預制樁行業(yè)技術創(chuàng)新的熱點和發(fā)展目標。

  所謂雙免養(yǎng)護，即免常壓蒸汽養(yǎng)護、免高壓高溫蒸汽養(yǎng)護。雙免養(yǎng)護不僅可減少投資、節(jié)約能源，而且改善了混凝土的耐久性。已有業(yè)內專家和企業(yè)技術人員在免蒸壓技術的基礎上，通過研發(fā)新型外加劑，以期再通過免常壓蒸汽養(yǎng)護，使預制樁混凝土強度在3～7天內達到C80，研究、試驗工作已取得實質性進展，但試驗室試驗畢竟不同于實際生產，實際生產中各環(huán)節(jié)的影響因素較多，且對原材料的品質要求較高，生產管控要求高，短時間內雙免養(yǎng)護還難以在業(yè)內推廣應用。

  免蒸壓與雙免養(yǎng)護技術是預制樁生產企業(yè)乃至整個預制樁行業(yè)發(fā)展目標，符合國家綠色化發(fā)展的要求，企業(yè)應及早進行技術儲備，以應對國家越來越嚴的綠色制造要求。

  2、蒸汽余熱與冷凝水的利用

  （1）蒸汽余熱利用

  在預制樁生產中，高強預制樁一般需經過二次蒸汽養(yǎng)護：常溫初級養(yǎng)護和高壓高溫蒸汽養(yǎng)護。高壓蒸汽養(yǎng)護降壓降溫時要排放大量的余汽，這部分余汽的利用，節(jié)能效果非常明顯。經大量試驗和實踐，預制樁生產企業(yè)采用以下措施對蒸汽余熱進行利用：

  ①多條蒸壓釜之間高壓余汽的互通利用；

  ②蒸壓釜余汽互通利用后，釜內剩余低壓余汽通入常壓養(yǎng)護池利用；

  ③將熱電廠低壓蒸汽人工升壓為高壓蒸汽；

  ④將蒸壓釜余汽引至鍋爐房，輔助加熱鍋爐進水管或鍋爐；

  ⑤北方地區(qū)冬季生產，將蒸壓釜余汽引至砂石原料堆場或攪拌樓，輔助加熱攪拌用水及砂石原料等，以滿足預制樁生產需要。

  （2）冷凝水的利用

  預制樁生產中產生的冷凝水主要有兩類，一是常壓蒸汽養(yǎng)護坑中產生的冷凝水，另一類是蒸壓釜中產生的冷凝水。蒸壓釜中產生的冷凝水由于量大，企業(yè)處理較為頭疼。這類冷凝水為蒸壓釜內的高溫高壓水蒸汽在與預制樁制品做熱交換過程中，釋放熱量后在預制樁制品的表面凝結而成；水泥在水化過程中產生的部分Ca(OH)₂將在冷凝水中溶解，使冷凝水呈現較高的pH值，其Ca(OH)₂濃度一般為0.5%～1.5%，因此即使對高溫冷凝水進行過濾處理除去雜質后，由于其高硬度高堿度，還不能直接用作鍋爐用水，更不能將這些高堿性的高溫冷凝水直接排放到河道，造成嚴重的環(huán)境污染。經大量試驗和實踐，預制樁生產企業(yè)采用以下措施對冷凝水進行利用：

  ①將鍋爐燃燒后的煙道氣體（內含SO₂等酸性氣體），通過管道引入冷凝水中，使煙道氣體中的SO₂等酸性氧化物與冷凝水中的Ca(OH)₂反應，中和了冷凝水中的部分Ca(OH)₂,降低了冷凝水的堿度和硬度，同時使煙氣得到凈化；

  ②將蒸壓釜冷凝水替代自來水用作混凝土拌合用水，不僅可節(jié)約混凝土攪拌用水，降低了冷凝水的廢水處理費用，同時，還可以直接降低預制樁的生產成本；

  ③將冷凝水用于常壓蒸汽養(yǎng)護坑對帶模養(yǎng)護的預制樁進行預加熱，可減少蒸汽用量，降低預制樁的生產成本；

  ④將冷卻后的冷凝水用于預制樁生產用砂石清洗、機械設備清洗等。

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  3、新型能源

  預制混凝土樁行業(yè)，需要使用蒸壓釜進行高壓蒸汽養(yǎng)護，而產生蒸汽最經濟的方法就是用煤鍋爐，但燃煤是產生三氧化硫、氮氧化物及微細粉塵等PM2.5污染物的主要原因。在綠色發(fā)展的大背景下，限制、禁用燃煤鍋爐，實施煤改氣或可再生能源、清潔能源替代化石能源已是必然趨勢，經大量試驗和實踐，預制樁生產企業(yè)采用以下新型能源替代燃煤鍋爐已成為現實：

  （1）太陽能

  太陽能是一種取之不盡、用之不竭、無公害無污染的自然能源，利用太陽的輻射能，通過透光的材料對預制混凝土樁進行加熱養(yǎng)護。由透光的陽光板、保溫材料、密封材料等組成的太陽能養(yǎng)護罩、養(yǎng)護棚、養(yǎng)護窯、養(yǎng)護坑，均可實施對預制樁進行加熱養(yǎng)護，由于受自然環(huán)境的影響，僅在我國的南方地區(qū)或日照時間長的地區(qū)適用。

  （2）輕烴混合燃氣

  輕烴混合燃氣的主要原料為煉油廠、石化廠的副產品輕烴及天然氣凝析輕烴，主要成分是戊烷。戊烷具有熱值高、安全、環(huán)保、使用方便、價格適中等優(yōu)點，常溫下為液態(tài)，稍升溫即可氣化，可作為常規(guī)燃料的理想替代品，液態(tài)戊烷氣化后可滿足大氣量使用燃氣的場合，如燃氣鍋爐等。經實踐，輕烴混合燃氣較天然氣具有價格優(yōu)勢，并且還可省去鋪設專用天燃氣管道的投資。為配合輕烴混合燃氣的應用，有關單位研究開發(fā)了輕烴燃氣的發(fā)生裝置，以液態(tài)戊烷和空氣為主要原料，通過內部加熱裝置使液態(tài)戊烷氣化并和空氣儲罐輸送的空氣混合，形成可安全使用且可穩(wěn)定輸配的輕烴混合燃氣，通過燃氣輸送管道輸送給燃氣設備（鍋爐），目前，已有企業(yè)在試用。

  五、結語

  根據《促進綠色建材生產和應用行動方案》、《綠色制造2016專項行動實施方案》、《工業(yè)綠色發(fā)展規(guī)劃（2016-2020年）》、《混凝土與水泥制品行業(yè)“十三五”發(fā)展規(guī)劃》的要求，預制混凝土樁行業(yè)發(fā)展的重點將圍繞落實五大發(fā)展理念和建設制造強國、實施綠色制造工程、推動企業(yè)轉型升級、培育新的經濟增長點，做好以下工作：

  （1）重點發(fā)展大規(guī)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品；

  （2）研發(fā)及優(yōu)化完善免蒸養(yǎng)、免蒸壓預制混凝土樁用新型外加劑；

  （3）優(yōu)化預制混凝土樁基礎結構設計，推廣節(jié)能、環(huán)保、安全、高效的生產工藝及裝備，擴大預制混凝土樁的應用范圍；

  （4）研究開發(fā)自動化（智能化）成型技術、免蒸養(yǎng)及免蒸壓養(yǎng)護技術、復合結構設計技術、清潔能源養(yǎng)護技術；

  （5）樁基礎組合配樁設計技術、新型植樁施工技術；

  （6）開發(fā)帶擴頭功能的引孔植樁機組、中掘植樁機組等新型植樁施工裝備。