由于工程建设对管桩用量的大量需求，PHC管桩生产线也像雨后春笋般涌现，例如无为县的刘渡、巢湖的银屏山、芜湖市的三山和马鞍山的铜闸相继建成或正在兴建之中。笔者对管桩生产线进行了学习和研究，同时也考察了国内的许多厂家和生产线，并且自己也主持设计了马鞍山的一条管桩生产线。现对管桩生产线的设计提一点自己看法，供参考。

一、管桩的结构

管桩是由C80混凝土、预应力钢筋骨架以及钢构的端头板和桩套箍等几部分组成。

管桩混凝土所用水泥为强度等级不低于42.5MPa的硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥或矿碴硅酸盐水泥，其质量应符合GB175-2007《通用硅酸盐水泥》的规定；其他材料有细骨料砂、粗骨料碎石、减水剂、水等。

预应力钢筋骨架由PC钢棒和低碳钢热轧圆盘条螺旋筋采用滚焊机自动焊接而成，PC钢棒的质量应符合GB/T5223.3-2005《预应力混凝土用钢棒》的规定。

钢构的端头板性能应符合JC/T 947-2005《先张法预应力混凝土管桩用端板》的规定，材质应采用Q235B。

二、生产线的设计

1. 管桩生产线工艺流程

计量→搅拌→布料→预应力张拉→离心成型→蒸汽养护→放张脱模→高压蒸养→成品检验→成品堆场。生产工艺流程图见图1。其基本要求是工艺流 畅、简洁、减少运输、减少交叉作业。保证各流程的平衡作业，以防出现各道工序互相影响的现象。

图1 管桩生产工艺流程图

2. 工艺设备的选择

工艺设备的选型首先要根据工艺流程、各道工序的平衡来确定，从经济性和合理性两方面考虑，按每班工作10h，产量220〜270条选择设备。先确定混凝土的产量，需1.5m3混凝土搅拌机2台，产出的混凝土供6台离心机生产，根据混凝土管桩的预养时间和蒸养时间的需求，建3m×15m×2.5m蒸养池10个，其他设备可选择滚焊机2台，张拉机2台，蒸压釜3台，镦头机4台，切断机1台，混凝土布料车4台，行车4〜5台。

混凝土搅拌机有3种。一是立轴式强制混凝土搅拌机，二是双轴卧式混凝土搅拌机，三是立轴行星式混凝土搅拌机。管桩混凝土介于塑性与干硬性之间，坍落度比较小，一般为2〜5cm，我们选用立轴行星式混凝土搅拌机，该机型的优点是搅拌叶由多组搅拌臂组成，既有公转又有自转，运动轨迹复杂，搅拌强烈、均匀，可缩短搅拌时间，拆卸维修容易。马鞍山以生产Ф300mm〜Ф500mm管桩为主，经比较，选用山东圆友集团产1.5m3混凝土搅拌机。

对于其他设备，切断机以可切Ф7 mm〜Ф11mm钢筋即可；张拉机需根据管桩规格和型号来选择，小型管桩可选100t的张拉机，为了考虑生产余量，我们选用了200t的张拉机；离心机选用Ф300mm〜Ф600mm通用型；蒸养釜以长度为2〜3根桩长再加400mm间隙，高度为3.2m；滚焊机选用Ф300mm〜Ф600mm通用型；镦头机选择可镦Ф7mm〜Ф11mm的镦头机。

3. 生产工序平衡的确定

生产车间设计的一个中心内容就是如何确定各生产工序的平衡，使每道工序的生产时间相等，做到生产工艺流程的各道工序进行均衡有序地生产，使产品能在各道工序中按照设定的节奏有序顺畅地进行。工序节奏主要由工艺设备和人员来决定，管桩生产线的工序平衡，一般以混凝土搅拌工序的时间为依据，按照搅拌工序的时间来确定各道工序所需的生产设备和数量，以满足生产工艺的需求。

三、管桩生产线的布局

管桩生产线的布置一般分为两种，一是直线型布置，另一种是环型布置。直线型将布料、合模、张拉、离心、蒸养、拆模、装笼筋、装车等主要工序全部集中在一个车间内，将钢筋切断、镦头、滚焊、套箍端头板制作等放在辅助车间内，物流方向为直线型来回往复。环型布置将主要工序分为两个车间，其中张拉、离心、蒸养工序放在一个车间内，将布料、合模、拆模、装笼筋、装车和辅助工序钢筋切断、镦头、滚焊和套箍板制作等放在另一车间内，物流方向为环型循环。

无为县刘渡的生产工艺为环型平面布置，巢湖银屏山的生产工艺为直线型布置。这两种布置各有特点，直线型布置的优点是布局紧凑，占地少，投资小。缺点是多台吊车在一条轨道上，主要工序过于集中，各道工序的步距节奏要相互衔接，紧密配合，行车的接力地点和时间一定要相互吻合，否则有一个节点出现问题或延误，就会影响到全厂的生产，因而对管理要求严格，工人素质要高。另外，由于行车在厂房内频繁往复，工人须多次避让，生产工人操作必然会受到一定的影响，安全性较差。环型布置的优点是吊车无须往返都吊货，物流方向是向一个方向进行循环，各工序间的步距节奏要求没有直线型那样严格，各自工序可有一定的可支配的时间，各工序间的相互干扰减少，厂房的空间大，工人避让吊车的时间大为减少，生产安全性明显好于直线型布置，生产管理要比直线型容易，机械化程度高。其缺点是厂房面积大，增加了过渡车和转运工序，投资和生产成本要高于直线型布置。综合考虑，笔者倾向于环型的生产布局。两种布置形式如图2和图3所示。

图2 直线型布置两条生产线

图3 环型布置一条生产线

四、厂房设计要求

考虑到生产安全、物流顺畅和施工操作方便，车间的跨度可按单节桩的最长桩长再加5m或7m进行设计。同时也可按两节桩长再加 3m或5m进行设计。行车的轨顶标高一般为7.5m左右。行车选双勾型，每个7.5t，厂房的间数以能满足上述生产工艺要求即可。管桩的堆放场地既可选用门式吊车，也可用桥式行车。每个离心机之间要设一道2m高安全防护墙。厂房顶要考虑采光的问题，每 隔一个房间要设置一采光带，厂房在蒸养池顶处要设一气楼或排气通风孔。砂石料场要能存放3d的堆料。

五、结语

PHC管桩生产车间的设计经过多年来的探索， 特别是近几年的发展，现已日趋成熟，两种布局方案各有特点。各企业可根据各自的管理水平、人员素质、资源配备、地形地貌等实际情况，在管桩流水作业顺畅的前提下，确定各自的布局设计，选择最适合自身特点的工艺装备，以寻求最佳的性价比和最大的经济效益。