當(dāng)前我國管樁行業(yè)急需解決的幾個問題及有關(guān)思考
摘 要:本文根據(jù)我國預(yù)應(yīng)力管樁20年來走過的發(fā)展道路,指出了當(dāng)前我國管樁行業(yè)急需解決和值得思考的五個問題:1、管樁產(chǎn)品質(zhì)量下滑;2、管樁行業(yè)的勞動強(qiáng)度、勞動條件及行業(yè)的用工問題;3、我國管樁行業(yè)的技術(shù)力量需提高一個檔次,后備力量不足,有關(guān)院校的相關(guān)專業(yè)在培養(yǎng)本專業(yè)的企業(yè)專業(yè)人才上出現(xiàn)了偏差和問題;4、一條管樁生產(chǎn)線年產(chǎn)多少管樁較為合理?5、管樁企業(yè)的節(jié)能及高性能混凝土管樁問題。
關(guān)鍵詞:管樁,質(zhì)量,生產(chǎn)工藝,混凝土性能,技術(shù)力量,勞動條件
一、管樁產(chǎn)品質(zhì)量下滑
我國管樁產(chǎn)量全球第一,管樁企業(yè)總數(shù)全球第一,單個管樁企業(yè)的管樁產(chǎn)量和職工人數(shù)也是全球最大。但我國的管樁質(zhì)量和管樁品種卻不是全球第一,也就說不是全球最強(qiáng),更為嚴(yán)重的問題是,近十多年以來,我國國內(nèi)所用管樁的質(zhì)量出現(xiàn)了逐年下降的情況,造成管樁質(zhì)量下降的原因主要有兩個:A.市場競爭不規(guī)范、拼價格,導(dǎo)致了所用原材料及生產(chǎn)工藝的質(zhì)量嚴(yán)重走樣;B.企業(yè)主要領(lǐng)導(dǎo)(或稱投資人)和主要技術(shù)負(fù)責(zé)人在企業(yè)指導(dǎo)思想上出現(xiàn)偏差。
管樁質(zhì)量下降的表現(xiàn)為:無論是按GB13476-1999,還是按GB13476-2009預(yù)應(yīng)力管樁標(biāo)準(zhǔn),目前國內(nèi)銷售的管樁,其端板材質(zhì)和尺寸規(guī)格絕大部分不符合質(zhì)量要求;所用的預(yù)應(yīng)力PC鋼筋,就目前國內(nèi)的PC鋼筋廠而言,其質(zhì)量控制水平不一,甚至有些生產(chǎn)PC鋼筋廠連基本的檢測手段也不齊全,有些鋼筋廠對用戶(管樁廠)提出的不符合產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的要求,也無原則的給予滿足。原材料和混凝土配合比中的問題就更大些,由于中國的砂、石原材料,特別是制作高標(biāo)號(C80)高性能混凝土的砂、石原材料越來越緊張,或者說符合質(zhì)量要求的砂、石越來越貴,因此,大量的不符合質(zhì)量要求,或者說不滿足C80混凝土質(zhì)量要求的砂、石材料,被普遍使用(無論是砂石級配、石子粒徑、粒型、自身強(qiáng)度、針片狀含量、壓碎指標(biāo)、含泥量等均不同程度存在問題)。有些石子的石材自身強(qiáng)度都不能達(dá)到80MPa,更不用說要求是80MPa的1.25~1.35倍,砂子的級配極差,有的細(xì)度模數(shù)在1.8~2.0范圍內(nèi),含泥量很高;而混凝土配合比更是五花八門,未經(jīng)優(yōu)化設(shè)計(jì)試驗(yàn),有些廠膠凝材料用量由當(dāng)初540kg/m3降至目前400 kg/m3左右(如摻了30%左右的磨細(xì)砂等外摻料,那么真正的水泥用量僅為400×0.7=280 kg/m3左右)。
在這樣的原材料、這樣的混凝土配合比情況下,又在生產(chǎn)工藝控制上“大做文章”--為了達(dá)到管樁“高產(chǎn)”,混凝土混合料攪拌時間越來越短(個別廠家僅60秒左右)。為了制作更長的管樁,又不愿提高預(yù)應(yīng)力鋼筋的配筋率,有些廠采用了所謂的“超張拉”,由原來的控制應(yīng)力0.7σb提高到0.75σb甚至更高,以達(dá)到提高長樁在吊裝和運(yùn)輸過程的抗裂性能。離心成型時間越來越短,更不講究離心成型各階段工藝制度的控制,為了使離心時間“更有效”的利用,有的廠在離心機(jī)上裝上了“剎車”裝置。兩次養(yǎng)護(hù)過程中,第一次蒸養(yǎng)時,有的廠完全不考慮在離心后的管樁混凝土的靜停時間,而且提高蒸養(yǎng)溫度以縮短第一次蒸養(yǎng)時間;壓蒸養(yǎng)護(hù)工藝制度中,由當(dāng)初一條高壓釜壓蒸管樁24小時2個循環(huán)(即壓蒸時升溫升壓--恒溫恒壓--降溫降壓共12小時左右)到目前有的管樁廠壓蒸管樁24小時3個循環(huán)(即壓蒸一次僅8小時),其降溫降壓時間縮短至2小時,有的甚至更短一些??傊?,在如此的原材料質(zhì)量、如此的生產(chǎn)工藝控制情況下,其PHC管樁的性能,特別是管樁的耐久性性能大大降低,因此出現(xiàn)了例如管樁混凝土的抗凍融循環(huán)性能在凍融循環(huán)試驗(yàn)做到60~70次時,混凝土已嚴(yán)重破壞,其他抗腐蝕性能等也大大降低。原本我們PHC管樁的高強(qiáng)、高性能面貌全非。
PHC管樁作為一種樁基,是土建業(yè)中的重要建筑構(gòu)件,是百年大計(jì)的產(chǎn)品,因此,我們的政府主管部門、各級行業(yè)協(xié)會,應(yīng)在貫徹執(zhí)行GB13476-2009新標(biāo)準(zhǔn)的過程中,應(yīng)針對目前上述質(zhì)量下滑的情況,采取有力措施把它加以糾正,否則,按照目前我國PHC管樁的質(zhì)量情況,令人擔(dān)憂!當(dāng)然,要嚴(yán)格執(zhí)行新標(biāo)準(zhǔn),管樁的每米成本要提高,特別是AB級及AB級以上的管樁,其每米成本提高還不少。但我想,中國已進(jìn)入了21世紀(jì),其綜合實(shí)力也大大提高,土建業(yè)的投資者(無論是國有還是個人)是能承受的,也是值得的。
上面說的是管樁本身,在管樁的應(yīng)用中,目前我國管樁施工中的不規(guī)范,也是令人擔(dān)憂的,而這種不規(guī)范的趨勢(為了“省錢”、“快”)越來越嚴(yán)重。(這些不規(guī)范包括:不用樁尖直接打或壓,樁尖質(zhì)量不合格,焊接不規(guī)范,施打(壓)不規(guī)范,截樁不規(guī)范等等),這些不規(guī)范施工作業(yè),會嚴(yán)重影響樁的使用壽命。[Page]
二、管樁行業(yè)的勞動強(qiáng)度、勞動條件及行業(yè)的用工問題
隨著我國經(jīng)濟(jì)實(shí)力的逐年提高,人們生活條件的普遍改善,近二、三年來,全國管樁行業(yè)的用工發(fā)生了很大變化,特別是80、90后的勞動力進(jìn)入勞動力市場,再加上目前我國管樁業(yè)勞動生產(chǎn)條件較差,勞動強(qiáng)度較大,因此出現(xiàn)了招工困難,這個問題也是當(dāng)一個國家由貧窮走向富裕過程中必然會出現(xiàn)的問題,日本、德國是這樣,韓國等國家和地區(qū)也是如此。這就迫使我們這些行業(yè)和企業(yè)的決策者,怎么樣來改進(jìn)生產(chǎn)工藝、改善勞動條件和強(qiáng)度,提高機(jī)械化程度和自動控制水平,盡量少用工。我們管樁行業(yè)要改善的方面是:噪音、勞動場所的溫度(夏天太熱、冬天太冷)、三廢處理(廢汽、廢水、廢渣液)、關(guān)鍵崗位的勞動強(qiáng)度太大(例布料工段、拆模裝籠工段),這些環(huán)境和崗位是可以也有可能做到改善,但有可能出現(xiàn)的問題是這些方面改善了,產(chǎn)品成本也上去了。關(guān)鍵是根據(jù)我國的國情和實(shí)際情況,在這兩者之間找到一個平衡點(diǎn)。我想,僅就用工人數(shù)角度講,不能一步做到全自動化的生產(chǎn)車間,但在目前基礎(chǔ)上減少三分之一的勞動力還是可以實(shí)現(xiàn)的。
三、我國管樁行業(yè)的技術(shù)力量需提高一個檔次,后備力量不足,有關(guān)院校的相關(guān)專業(yè)在培養(yǎng)本專業(yè)的企業(yè)專業(yè)人才上出現(xiàn)了偏差和問題。
管樁行業(yè)的技術(shù)力量和人才,應(yīng)具備什么樣的專業(yè)知識,預(yù)應(yīng)力管樁用在土建業(yè)(廣義)的基礎(chǔ)工程中,因此,她是土建類,屬土木建筑,她要懂得和熟悉土建業(yè)中的結(jié)構(gòu)、混凝土材料及地基基礎(chǔ)中的相關(guān)知識,僅有這些還不夠,吳中偉資深院士在生前曾說過,PHC管樁是土建業(yè)中的高科技產(chǎn)品。我理解他說的“高”就高在利用一種特殊的混凝土制品生產(chǎn)工藝使管樁這個混凝土產(chǎn)品具備高強(qiáng)、高性能。因此,要求熟悉和精通工藝,把結(jié)構(gòu)、材性、工藝、機(jī)電、熱工等方面的知識融合在一起,為一個混凝土產(chǎn)品服務(wù)。目前,管樁行業(yè)出現(xiàn)的一些怪現(xiàn)象,把一些不正確的、錯誤的,甚至是落后的東西當(dāng)成“先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)”,然后大家一起跟著學(xué)、跟著干。這其中一個原因與缺少技術(shù)力量和人才有關(guān)。不懂道理就會瞎來、蠻干。
目前,我國管樁企業(yè)管理生產(chǎn)和技術(shù)的人才,無論是大廠還是小廠,無論是利潤好的還是不好的,用上述要求來衡量,普遍缺少這方面的人才或不足,不少企業(yè)的現(xiàn)有管理人才是從未受過專業(yè)培養(yǎng)的基層一線生產(chǎn)人員中提拔上來的,這些人才有一定的“經(jīng)驗(yàn)”,但亦應(yīng)看到有一定的局限性。
改革開放30多年來,特別是近幾年來,我國院校在該專業(yè)人才的培養(yǎng)上,個人認(rèn)為出現(xiàn)了偏差(其他專業(yè)是否也有類似問題,這里不能妄加評論),從一些重點(diǎn)院校、名校開始,目前培養(yǎng)出的本專業(yè)畢業(yè)生,要用的沒有學(xué)、而學(xué)的又用不上,嚴(yán)重地和社會、和企業(yè)脫節(jié),更談不上發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力。而這些畢業(yè)生自身在工作中也很苦惱。由于這個原因,也是造成管樁行業(yè)技術(shù)后備力量嚴(yán)重不足的原因之一。不好好解決這個問題,我們這個專業(yè)口要趕超一些發(fā)達(dá)國家,可能是一句空話。
四、一條管樁生產(chǎn)線年產(chǎn)多少管樁較為合理?[Page]
一般的投資人在投資管樁企業(yè)時,首先均是投資一條生產(chǎn)線,從中摸索經(jīng)驗(yàn),在條件成熟后再決定是否增建第二條、第三條,特別是剛開始引入PHC管樁產(chǎn)品的省市,一般均采用這樣的發(fā)展步驟。當(dāng)前,我國一條生產(chǎn)線的管樁企業(yè)大約占到總數(shù)的一半。最近,我國行業(yè)有關(guān)主管部門擬制定管樁行業(yè)的準(zhǔn)入制度,據(jù)說初步規(guī)定新建管樁企業(yè)的年產(chǎn)量不得少于200萬米,否則就不能“準(zhǔn)入”。這樣就出現(xiàn)了一個嚴(yán)重的問題,那就是迫使一條生產(chǎn)線的管樁企業(yè),年產(chǎn)要達(dá)到200萬米才能“準(zhǔn)入”!如果真如此,這個“決策”在指導(dǎo)思想上就可能出現(xiàn)了偏差,其理由有三:其一,一條生產(chǎn)線年產(chǎn)多少管樁較為合理,這個“合理”的前提是保證管樁產(chǎn)品的質(zhì)量,我國管樁企業(yè)一條生產(chǎn)線的年產(chǎn)量,這20年來有個發(fā)展過程,從開始的年產(chǎn)幾十萬米到逐步發(fā)展成100萬米→120萬米→150萬米,現(xiàn)在甚至有達(dá)到200萬米的。目前,確有人就認(rèn)為誰家產(chǎn)量高,就是管理好,工藝好,產(chǎn)品也好,其實(shí)這樣的看法不全面,存在著一定的片面性。目前我國的管樁行業(yè),的確存在著為降低成本,就想盡一切辦法(這個“辦法”中有合理的,也有違規(guī)的)來提高產(chǎn)量,用犧牲部分質(zhì)量來提高產(chǎn)量,這種做法不應(yīng)“鼓勵”,作為主管部門應(yīng)做正確的引導(dǎo)。嚴(yán)格來講,作為一條特定的生產(chǎn)線,它有一個產(chǎn)量極限,超過了,就有可能影響產(chǎn)品質(zhì)量。其二,這20年來,我們可以看看我國常年出口到國外和境外的管樁企業(yè),包括出口到日本、新加坡和我國港、澳、臺地區(qū)等,恰恰是這些做“精品”的企業(yè),他們的一條生產(chǎn)線年產(chǎn)大多在幾十萬米,很少有超過百萬米的,為什么不來個年產(chǎn)200萬米,這樣不是能有更好的經(jīng)濟(jì)效益嗎?因?yàn)檫@些出口的管樁產(chǎn)品,對質(zhì)量應(yīng)當(dāng)說“來真的”,如果超過某一產(chǎn)量,其質(zhì)量就達(dá)不到要求。其三,如果要請目前一些年產(chǎn)200萬米(一條生產(chǎn)線的產(chǎn)量)的企業(yè)來生產(chǎn)質(zhì)量有嚴(yán)格要求的出口樁,預(yù)計(jì)它的產(chǎn)量一定會降下來,否則其質(zhì)量達(dá)不到要求。
五、管樁企業(yè)的節(jié)能及高性能混凝土管樁問題
目前,我國管樁企業(yè)生產(chǎn)PHC管樁的生產(chǎn)工藝,絕大部分還是沿用當(dāng)初日本的生產(chǎn)方法:即機(jī)組流水法,離心成型,蒸養(yǎng)-壓蒸兩次養(yǎng)護(hù)法。其特點(diǎn)是生產(chǎn)速度快,從攪拌混凝土到管樁成品(即管樁出廠使用),在36小時內(nèi)完成,其綜合經(jīng)濟(jì)成本最低,目前還沒有其他生產(chǎn)方法與其相比的;其缺點(diǎn)是能耗高,如要想獲得管樁(含管樁混凝土)性能優(yōu)良的產(chǎn)品,其生產(chǎn)工藝中質(zhì)量控制要求較高,否則其產(chǎn)品品質(zhì)會出現(xiàn)這樣或那樣的問題。
當(dāng)前的這種生產(chǎn)方法,僅兩次蒸汽養(yǎng)護(hù)所用能耗(僅用蒸汽煤耗計(jì),不計(jì)算生產(chǎn)過程中的水、電能耗及膠凝材料等原材料的能耗),就高的驚人。以Φ400-95規(guī)格產(chǎn)品計(jì),花在每m樁上的蒸汽用煤耗約在4元左右(產(chǎn)量高的會低一些),全國的煤價約在700~900元/噸左右,有的地區(qū)會更高些,也就是說,Φ400樁每m消耗標(biāo)準(zhǔn)煤約在4~5kg,每m3管樁混凝土,其煤耗約在40~50kg。兩次養(yǎng)護(hù)中第一次蒸養(yǎng)和二次壓蒸所耗蒸汽量,如工藝控制合理,大致是各占50%。如要減少蒸汽用量,同時又能提高管樁混凝土性能(包括減少管樁脆性、提高耐打性、提高管樁混凝土的耐久性--抗Cl-腐蝕、抗硫酸鹽腐蝕、提高抗凍(融)性能等等),目前可考慮的方法有:①適當(dāng)摻加礦物摻合料,改用新一代的外加劑,第一次蒸養(yǎng)為低溫蒸養(yǎng)(由原來的80℃~85℃降為60℃~70℃),取消壓蒸養(yǎng)護(hù),期望管樁混凝土能在3~7天內(nèi)達(dá)到出廠要求的C80;②在第一次低溫蒸養(yǎng)達(dá)脫模強(qiáng)度后,將養(yǎng)護(hù)池冷凝水抽到溫水池中(要專門建造)供管樁溫水浸養(yǎng)(水溫在50℃~60℃左右),期望溫水浸養(yǎng)30小時左右后,混凝土強(qiáng)度能達(dá)到C80出廠。這兩種方案成敗的關(guān)鍵是:新一代外加劑性能、水泥的性能、礦物摻合料的性能及三者之間的相容性。目前這些“成敗的關(guān)鍵”還需進(jìn)一步研究、改進(jìn)!
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