管桩自动化生产线设计思路及新生产线介绍

管桩自动化生产线设计思路及新生产线介绍

来源：建华管桩集团技术中心曾晓文中国混凝土与水泥制品网[2012/11/9]

建华管桩集团技术中心经理曾晓文

1、引言

预应力混凝土桩行业随着国家基础建设的快速发展而得到迅速的壮大，到2011年底，国内预应力混凝土桩的用量达到3亿多米。但是预制桩的生产环境如噪音、粉尘、高温、劳动强度大、安全隐患多等诸多问题，一直没有得到根本有效的解决。与现有预制桩生产工艺相应的设备布置工艺自动化程度低；起重机在作业人员的工作区域内运行，安全隐患大；部分工序的作业方式影响到桩的质量，如先布料后合模造成合缝漏浆、桩身椭圆，两端钩吊式吊桩造成桩身环裂等。预应力混凝土桩企业普遍面临着招工难、留人难的困难局面。

本文分析了现行预制管桩生产工艺存在的问题，提出了一种全新的预制混凝土管桩生产工艺流程，据此设计出国内第一条自动化程度较高的预应力混凝土管桩生产线，并介绍了该生产线所采用的一些专用技术以及这种生产线在投入运行后尚存的不足。

2、国内预制桩生产工艺流程现状分析

图1 预应力混凝土管桩生产传统流程图

国内的预应力混凝土管桩生产工艺流程，从当初引进到现在已有近二十年的历史，但是管桩的生产工艺流程则没有任何形式的改变。本人认为没有改变的主要原因有两点：一是国内经济建设的飞速发展，带动了管桩行业的高速发展，管桩用量每年都以二十几个点以上的速度增长；二是国内劳动力资源丰富，劳动力价格低。这就造成企业不愿投入资金去做技术创新。工艺流程见图1（预应力混凝土管桩生产传统流程图）。

按照管桩生产工艺流程，国内管桩企业设计的生产线布局模式是将生产车间分成六个工作区，即：混凝土料制作工作区、布料张拉工作区、离心成型工作区、蒸汽养护工作区、装拆模工作区、笼筋制作工作区。模具在工作区间的流转是通过起重机来完成的。见图2（预应力混凝土管桩直形线生产工艺布局图）及图3（预应力混凝土管桩回形线生产工艺布局图）

图2 预应力混凝土管桩直形线生产工艺布局图

图3 预应力混凝土管桩回形线生产工艺布局图

现将六个工作区各自的功能特点分析如下：

混凝土料制作工作区的主要功能就是制备混凝土料。此工作区缺点是粉尘大、噪音大。

布料张拉工作区的主要功能，一是将制作好的混凝土料均匀布入到装好笼筋的底模；二是将上下模进行合模，并把合模螺栓锁紧；三是张拉，即给管桩主筋施加预应力。此工作区主要缺点：人员多、员工劳动强度大、安全隐患多、粉尘多、噪音大。

离心工作区的主要功能，使混凝土离心成型为管桩。这个区域的缺点是噪音大、环境卫生差、高速旋转安全隐患多。

蒸汽养护工作区的主要功能，是将制作好的预应力混凝土管桩进行蒸汽养护，使管桩的桩身强度达到规定要求。此工作区的缺点是环境温度高、安全隐患多。