CN110053141A - 一种管桩的生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种管桩的生产工艺，涉及混凝土构件加工技术领域，解决了在管桩的生产过程中，因工艺设计不合理容易造成能源的浪费，进而导致其整体工业应用性较差的问题。通过制备混凝土、制作管桩骨架、拼装入模、浇筑成模、离心成型、蒸汽养护和高压蒸养制备出一种密实度高、强度好、稳定性好，且性能优良的管桩。同时，在制备过程中采用蒸汽养护和高压蒸养，大大缩短了生产周期，有利于提高生产效率，且对离心成型和蒸汽养护中的用水进行收集，得到样水一和样水二，然后使样水一和样水二用于高压蒸养中管桩样品的降温，此时再收集具有较高温度为样水三，可循环用于蒸汽柜和高温蒸汽炉中，有利于节约能源和资源，具有良好的应用性。

Description

一种管桩的生产工艺

技术领域

本发明涉及混凝土构件加工技术领域，更具体地说，它涉及一种管桩的生产工艺。

背景技术

管桩的作用是将上部建筑物的载荷传递到深处承载力较强的土层上，或将软土层挤密实以提高地基土的承载能力和密实度，主要应用于铁道、工业与民用建筑、市政、冶金、港口、公路等领域。

在申请公布号为CN108081447A的中国发明专利中公开了一种管桩生产工艺，包括如下步骤：混合搅拌、制备钢筋笼和模具、浇注、离心养护：拉伸完成后，将所述管桩模具置于卧式离心机上；离心后静停25～35min，放入蒸汽养护池中，在90～110℃的温度下养护；降温脱模：降温、脱模，制得管桩。

上述专利中，管桩模具放入蒸汽养护池中，在100～120℃的温度下养护6～8h后进行脱模，进行自然降温冷却后制得管桩，但在长时间的养护和自然降温过程中，不仅会造成大量热能的浪费，还导致整个工艺周期较长，进而导致管桩生产工艺的工业应用性较差的问题，因此，需要提出一种新的方案来解决上述问题。

发明内容

针对现有技术中在管桩的生产过程中，因工艺设计不合理容易造成能源的浪费，进而导致其整体工业应用性较差的问题，本发明的目的在于提供一种管桩的生产工艺，通过采用蒸汽养护和高压蒸养，并加强生产过程中水和能量的循环利用，以解决上述技术问题，其具有较高的生产效率，且有利于节约资源和能源，具有良好的工业应用效果。

为实现上述目的一，本发明提供了如下技术方案：

一种管桩的生产工艺，包括以下步骤：

步骤一，制备混凝土，将硅酸盐水泥、中砂、粉煤灰、矿粉、石子在进行烘干搅拌混合，再加入水和减水剂进行搅拌混合，得到混凝土，备用；

步骤二，制作管桩骨架，裁剪等长的预应力PC钢棒，将多根预应力PC钢棒固定在滚焊机的墩头上，运转滚焊机，将螺旋筋滚焊在预应力PC钢棒上，得到管桩骨架；

步骤三，拼装入模，将管桩模具拆开为上、下半模，用起吊机将管桩骨架吊至下半模中，然后在下半模的两端装上管桩端头板、锚固板、张拉板和张拉支撑板；

步骤四，浇筑成模，将步骤一中制备好的混凝土注入装好管桩骨架的下半模中，将上半模和下半模进行合拢，用螺栓进行固定，然后通过千斤顶对成模后的管桩骨架进行预应力拉伸；步骤五，离心成型，将浇筑成模后的管桩模具吊至卧式离心机上进行高速旋转，静置一段时间后，再对管桩模具中的浆水进行过滤收集，得到样水一，存储备用；

步骤六，蒸汽养护，将离心完毕后的管桩模具吊至蒸汽柜中，进行蒸汽养护，一段时间后进行冷却，拆除管桩模具，得到管桩样品，且对管桩模具进行清理水洗，并对产生的污水进行过滤收集，得到样水二，存储备用；

步骤七，高压蒸养，将管桩样品吊入高温蒸汽炉中，进行高压蒸养一端时间后，通过样水一和样水二对管桩样品进行降温冷却，再进行自然冷却，即可得到成品的管桩，且收集得到具有较高温度的样水三，可循环用于蒸汽柜和高温蒸汽炉中。

通过采用上述技术方案，对管桩模具中的混凝土先进行蒸汽养护一段时间，有利于使管桩模具中的混凝土表面能快速固化，但此时的温度交底，并不能使管桩模具中的混凝土中的混凝土完全固化。因管桩试样的表面已经充分固化，然后再拆除管桩模具，将得到的管桩试样进行高压蒸养，有利于使混凝土能充分固化，并与内部的管桩骨架紧密的结合在一起，此时高压蒸养过程中的温度较高，可以快速的使管桩试样成型，并得到成品后的管桩。如此设置，有利于提高整个生产工艺的生产周期，且得到的管桩还具有优良的品质。

装有混凝土的管桩模具在高速离心后会变得很密实，其内部会有水析出，将管桩模具中的水取出，有利于使管桩模具中的混凝土表面在蒸汽养护后能够快速固化，且取出的水经过滤除杂后得到样水一。将离心完毕后的管桩模具吊至蒸汽柜中，进行蒸汽养护，一段时间后进行冷却，拆除管桩模具，此时需要对管桩模具进行清理和水洗，此时对产生的污水进行过滤收集，得到样水二。样水一和样水二可应与灌溉、清洗除杂和喷淋除尘等领域，有利于节约生产中的用水，起到良好的节约资源作用。

本生产工艺中，是将样水一和样水二进行循环利用，在将管桩样品吊入高温蒸汽炉中，进行高压蒸养一端时间后，通过样水一和样水二对管桩样品进行降温冷却，再自然冷却一段时间，可以缩短本生产工艺在得到成品管装的时间，有利于提高生产效率。同时收集得到具有较高温度的样水三，并将其循环利用于蒸汽柜和高温蒸汽炉中，能够有效避免热能的损失，并大大降低了蒸汽柜和高温蒸汽炉的用电量和产热时间，能够起到良好的节约能源和提高生产效率的效果，进而大大提高其整体的工业应用效果。

进一步优选为，所述步骤一中的混凝土，其各成分以重量份数计，硅酸盐水泥为270～320份，水为120～140份，中砂为780～820份，粉煤灰为60～80份，石子为980～1100份，矿粉为17～25份，减水剂为0.4～0.8份；且减水剂选用木质素磺酸钠。

通过采用上述技术方案，本混凝土在固化成型后具有良好的耐腐蚀性、较高的结构强度和密实度，且具有较长的使用寿命，使的得到的管桩具有良好的品质。同时，采用减水剂降低混凝土的用水量，不仅有利于节约水资源，还能提高混凝土的整体质量，且在离心成型的操作过程中，使管桩模具的内部不易产生较多的浆水，方便进行清理，进而能够提高生产效率。

进一步优选为，所述步骤五的离心成型中，卧式离心机具体设定为，先保持转速为200～300rpm，运行10～15min，再保持转速为500～800rpm，运行10～15min，最后保持转速为300～500rpm，运行10～15min。

通过采用上述技术方案，先保持转速为200～300rpm，运行10～15min，完成初步的析水，并使管桩模具内的混凝土变得密实，再保持转速为500～800rpm，运行10～15min，能够使管桩模具内混凝土中的水完全析出，且整体变得更加密实，最后保持转速为300～500rpm，运行10～15min，能够使管桩模具内的混凝土变的更加均匀，进而使所得到的管桩具有良好的品质。

进一步优选为，所述步骤二中得到的管桩骨架，预应力PC钢棒上螺旋筋的两端为40～50mm螺距的紧缩段，其余部分为75～85mm螺距的伸长段，且紧缩段和伸长段的长度比为1：(9～12)。

通过采用上述技术方案，所得到的管桩沿其长度方向的两端具有排列较密的螺旋筋，而中部螺旋筋的排列较疏，且紧缩段和伸长段的长度比为1：(9～12)，不仅能够使管桩保持良好的结构强度，还能使管桩的两端在打桩和拼接时具有良好的稳定性，同时使管桩的拼接处在使用过程中不易发生损坏，进而使管桩整体具有良好的品质。

进一步优选为，所述步骤六的蒸汽养护中，蒸汽柜内为温度为90～110℃,蒸汽养护时间为3～4h。

通过采用上述技术方案，蒸汽柜内为温度为90～110℃的范围内是，能够使管桩模具中混凝土的表面保持良好稳定的固化，不易产生裂缝，且具有良好的结构强度，而设定蒸汽养护时间为3～4h，能够使混凝土表面具有良好的固化厚度，在拆除管桩模具后具有良好的稳定性，在对其进行运输过程中也不易发生断裂，保证了生产过程中的稳定性，进而使得到的管桩具有较高的良率。

进一步优选为，所述步骤七的高压蒸养中，高温蒸汽炉内的温度为300～400℃，高压蒸养时间为1～2h。

通过采用上述技术方案，高温蒸汽炉内的温度为300～400℃，能够使管桩样品内部没有固化的混凝土能够快速固化，且较高的温度能够大大缩短制得成品管桩的时间，而设定高压蒸养时间为1～2h，能够保证成品的管桩已完全成型，并具有良好的结构强度和稳定性。

进一步优选为，所述步骤二具体包括入如下步骤，制作管桩骨架，裁剪等长的预应力PC钢棒，将多根预应力PC钢棒固定在滚焊机的墩头上，运转滚焊机，将螺旋筋滚焊在预应力PC钢棒上，并在螺旋筋和预应力PC钢棒的连接处间断性的用铁丝捆绑，得到管桩骨架。

通过采用上述技术方案，用铁丝对螺旋筋和预应力PC钢棒的连接处进行间断性捆绑，有利于提高螺旋筋和预应力PC钢棒间的连接强度，且间断式的进行铁丝捆绑，不仅能够使混凝土在固化呈型后能够紧紧固定在管桩骨架上，提高了管桩整体的结构强度，还能避免因需捆绑较多铁丝导致生产效率大大降低，进而使该生产工艺在保持良好生产效率的前提下，大大提高管桩的整体品质。

进一步优选为，所述铁丝的端部朝向管桩骨架的中心处设置，并延伸出10～25mm。

通过采用上述技术方案，能够避免铁丝裸露在管桩的外部，且能使铁丝能够完全嵌设在混凝土中，使生产得到的管桩具有良好的品质。同时，铁丝的端部朝向管桩骨架的中心处设置，使管桩模具在离心过程中，混凝土会使铁丝变得弯曲，而弯曲的铁丝与混凝土之间具有良好的结合性，进而使管桩在使用过程中保持良好的稳定性。

进一步优选为，所述步骤六具体设置为，蒸汽养护，将离心完毕后的管桩模具吊至蒸汽柜中，进行蒸汽养护，并设置热风循环装置，加快蒸汽柜内的空气循环流动，一端时间后进行冷却，拆除管桩模具，得到管桩样品，且对管桩模具进行清理水洗，并对产生的污水进行过滤收集，得到样水二。

通过采用上述技术方案，在蒸汽养护过程中，往往将多个离心完毕后的管桩模具堆叠在一起，形成管桩模具堆，如此就会导致管桩模具堆的外部温度较高，而其位于中心区域内的温度较低，就会导致管桩模具中混凝土的固化程度存在差异，就会导致管桩的整体品质大大降低。在蒸汽柜内设置热风循环装置，使蒸汽柜内的空气进行快速循环流动，进而能够保证管桩模具的表面能够受热均匀，有利于提高管桩的整体品质，并具有良好的应用效果。

进一步优选为，所述步骤一中的混凝土具体由如下步骤制备获得：

S1，将相应重量份数的石子、中砂、粉煤灰、硅酸盐水泥、矿粉在烘干桶中进行搅拌混合，得到混合料；

S2，将相应重量份数的水和减水剂放入搅拌缸中进行搅拌，得到混合液；

S3，将混合料分多次倒入混合液，且不断进行搅拌混合，即可得到混凝土。

通过采用上述技术方案，中砂、粉煤灰、硅酸盐水泥和矿粉进行烘干搅拌，有利于使其混合均匀，防止其因部分粘结在一起导致混凝土的品质大大降低。改制备混凝土的工艺操作较为简单，且能够快速使各组分之间快速混合均匀，使混凝土具有较高的生产效率，整体品质也能得到保证，进而能够提高管桩的生产效率。

综上所述，与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

(1)采用蒸汽养护和高压蒸养相结合，能够缩短管桩的生产周期，进而能够提高生产效率，且将装有混凝土的管桩模具经高速离心后产生的水经过滤除杂后收集，得到样水一，将对管桩模具进行清理和水洗后产生的污水进行过滤收集，得到样水二，样水一和样水二可以对管桩样品进行降温冷却，有利于提高生产效率。同时收集得到具有较高温度的样水三，并将其循环利用于蒸汽柜和高温蒸汽炉中，能够起到良好的节约能源作用；

(2)将螺旋筋滚焊在预应力PC钢棒上，并在螺旋筋和预应力PC钢棒的连接处间断性的用铁丝捆绑，不仅能够使混凝土在固化呈型后能够紧紧固定在管桩骨架上，提高了管桩整体的结构强度，进而使管桩的整体品质大大提高；

(3)在蒸汽柜内设置热风循环装置，使蒸汽柜内的空气进行快速循环流动，能够保证管桩模具的表面能够受热均匀，进而使管桩模具中混凝土的固化程度保持良好的均匀性，有利于提高管桩的整体品质，且使管桩的生产工艺具有良好的工业应用效果。

附图说明

图1为本发明管桩的生产工艺流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明进行详细描述。

实施例1：一种管桩的生产工艺，具体包括以下步骤：

步骤一，制备混凝土，将硅酸盐水泥、中砂、粉煤灰、矿粉、石子在进行烘干搅拌混合，再加入水和减水剂进行搅拌混合，得到混凝土，备用；

步骤二，制作管桩骨架，裁剪等长的预应力PC钢棒，将多根预应力PC钢棒固定在滚焊机的墩头上，运转滚焊机，将螺旋筋滚焊在预应力PC钢棒上，预应力PC钢棒上螺旋筋的两端为45mm螺距的紧缩段，其余部分为80mm螺距的伸长段，且紧缩段和伸长段的长度比为1：10，得到管桩骨架；

步骤三，拼装入模，将管桩模具拆开为上、下半模，用起吊机将管桩骨架吊至下半模中，然后在下半模的两端装上管桩端头板、锚固板、张拉板和张拉支撑板；

步骤四，浇筑成模，将步骤一中制备好的混凝土注入装好管桩骨架的下半模中，将上半模和下半模进行合拢，用螺栓进行固定，然后通过千斤顶对成模后的管桩骨架进行预应力拉伸；步骤五，离心成型，将浇筑成模后的管桩模具吊至卧式离心机上进行高速旋转，先保持转速为300rpm，运行10min，再保持转速为650rpm，运行10min，最后保持转速为400rpm，运行10min，静置10min后，再对管桩模具中的浆水用过滤袋进行过滤，并收集于储水箱中，得到样水一，存储备用；

步骤六，蒸汽养护，将离心完毕后的管桩模具吊至蒸汽柜中，进行蒸汽养护3h，蒸汽柜内为温度为110℃,拆除管桩模具，得到管桩样品，且对管桩模具进行清理水洗，并对产生的污水用过滤袋进行过滤，并收集于储水桶中，得到样水二，存储备用；

步骤七，高压蒸养，将管桩样品吊入高温蒸汽炉中，进行高压蒸养1h，高温蒸汽炉内的温度为300℃，通过将样水一和样水二对管桩样品进行喷淋降温冷却，再将管桩样品进行自然冷却，即可得到成品的管桩，且收集得到具有较高温度的样水三，可循环用于蒸汽柜和高温蒸汽炉中。

注：步骤一中的混凝土具体由如下步骤制备获得：

S1，将相应重量份数的石子、中砂、粉煤灰、硅酸盐水泥、矿粉在烘干桶中进行搅拌混合，转速为650rpm，时间为15min，温度控制在90℃，得到混合料；

S2，将相应重量份数的水和木质素磺酸钠放入搅拌缸中进行搅拌，时间为5min，搅拌速度为400rpm，得到混合液；

S3，将混合料等质量分三次倒入混合液，且不断进行搅拌混合，搅拌速度为600rpm，且每次加料的搅拌时间为5min，即可得到混凝土。

实施例2-5：一种管桩的生产工艺，与实施例1的不同之处在于，混凝土各组分及其相应的重量份数如表1所示。

表1实施例1-5中混凝土各组分及其重量份数

实施例6：一种管桩的生产工艺，与实施例1的不同之处在于，步骤五具体设置为，离心成型，将浇筑成模后的管桩模具吊至卧式离心机上进行高速旋转，先保持转速为200rpm，运行15min，再保持转速为500rpm，运行15min，最后保持转速为300rpm，运行12.5min，静置10min后，再对管桩模具中的浆水用过滤袋进行过滤，并收集于储水箱中，得到样水一，存储备用。

实施例7：一种管桩的生产工艺，与实施例1的不同之处在于，步骤五具体设置为，离心成型，将浇筑成模后的管桩模具吊至卧式离心机上进行高速旋转，先保持转速为250rpm，运行12.5min，再保持转速为800rpm，运行12.5min，最后保持转速为500rpm，运行15min，静置10min后，再对管桩模具中的浆水用过滤袋进行过滤，并收集于储水箱中，得到样水一，存储备用。

实施例8：一种管桩的生产工艺，与实施例1的不同之处在于，步骤二具体设置为，制作管桩骨架，裁剪等长的预应力PC钢棒，将多根预应力PC钢棒固定在滚焊机的墩头上，运转滚焊机，将螺旋筋滚焊在预应力PC钢棒上，预应力PC钢棒上螺旋筋的两端为40mm螺距的紧缩段，其余部分为75mm螺距的伸长段，且紧缩段和伸长段的长度比为1：9，得到管桩骨架。

实施例9：一种管桩的生产工艺，与实施例1的不同之处在于，步骤二具体设置为，制作管桩骨架，裁剪等长的预应力PC钢棒，将多根预应力PC钢棒固定在滚焊机的墩头上，运转滚焊机，将螺旋筋滚焊在预应力PC钢棒上，预应力PC钢棒上螺旋筋的两端为50mm螺距的紧缩段，其余部分为85mm螺距的伸长段，且紧缩段和伸长段的长度比为1：12，得到管桩骨架。

实施例10：一种管桩的生产工艺，与实施例1的不同之处在于，步骤六具体设置为，蒸汽养护，将离心完毕后的管桩模具吊至蒸汽柜中，进行蒸汽养护3.5h，蒸汽柜内为温度为100℃,拆除管桩模具，得到管桩样品，且对管桩模具进行清理水洗，并对产生的污水用过滤袋进行过滤，并收集于储水桶中，得到样水二，存储备用。

实施例11：一种管桩的生产工艺，与实施例1的不同之处在于，步骤六具体设置为，蒸汽养护，将离心完毕后的管桩模具吊至蒸汽柜中，进行蒸汽养护4h，蒸汽柜内为温度为90℃,拆除管桩模具，得到管桩样品，且对管桩模具进行清理水洗，并对产生的污水用过滤袋进行过滤，并收集于储水桶中，得到样水二，存储备用。

实施例12：一种管桩的生产工艺，与实施例1的不同之处在于，步骤七，高压蒸养，将管桩样品吊入高温蒸汽炉中，进行高压蒸养2h，高温蒸汽炉内的温度为350℃，通过将样水一和样水二对管桩样品进行喷淋降温冷却，再将管桩样品进行自然冷却，即可得到成品的管桩，且收集得到具有较高温度的样水三，可循环用于蒸汽柜和高温蒸汽炉中。

实施例13：一种管桩的生产工艺，与实施例1的不同之处在于，步骤七，高压蒸养，将管桩样品吊入高温蒸汽炉中，进行高压蒸养1.5h，高温蒸汽炉内的温度为400℃，通过将样水一和样水二对管桩样品进行喷淋降温冷却，再将管桩样品进行自然冷却，即可得到成品的管桩，且收集得到具有较高温度的样水三，可循环用于蒸汽柜和高温蒸汽炉中。

实施例14：一种管桩的生产工艺，与实施例1的不同之处在于，步骤二具体设置为，制作管桩骨架，裁剪等长的预应力PC钢棒，将多根预应力PC钢棒固定在滚焊机的墩头上，运转滚焊机，将螺旋筋滚焊在预应力PC钢棒上，并在螺旋筋和预应力PC钢棒的连接处间断性的用铁丝捆绑，铁丝沿PC钢棒的长度方向等间距螺旋型设置，选用39#铁丝，其直径为0.132mm，此时铁丝的端部朝向管桩骨架的中心处设置，并延伸出10mm，得到管桩骨架。

实施例15：一种管桩的生产工艺，与实施例1的不同之处在于，步骤二具体设置为，制作管桩骨架，裁剪等长的预应力PC钢棒，将多根预应力PC钢棒固定在滚焊机的墩头上，运转滚焊机，将螺旋筋滚焊在预应力PC钢棒上，并在螺旋筋和预应力PC钢棒的连接处间断性的用铁丝捆绑，铁丝沿PC钢棒的长度方向等间距螺旋型设置，选用39#铁丝，其直径为0.132mm，此时铁丝的端部朝向管桩骨架的中心处设置，并延伸出17.5mm，得到管桩骨架。

实施例16：一种管桩的生产工艺，与实施例1的不同之处在于，步骤二具体设置为，制作管桩骨架，裁剪等长的预应力PC钢棒，将多根预应力PC钢棒固定在滚焊机的墩头上，运转滚焊机，将螺旋筋滚焊在预应力PC钢棒上，并在螺旋筋和预应力PC钢棒的连接处间断性的用铁丝捆绑，铁丝沿PC钢棒的长度方向等间距螺旋型设置，选用39#铁丝，其直径为0.132mm，此时铁丝的端部朝向管桩骨架的中心处设置，并延伸出25mm，得到管桩骨架。

实施例17：一种管桩的生产工艺，与实施例1的不同之处在于，步骤六具体设置为，蒸汽养护，将离心完毕后的管桩模具吊至蒸汽柜中，进行蒸汽养护，并设置热风循环机，加快蒸汽柜内的空气循环流动，进行蒸汽养护2h，蒸汽柜内为温度为110℃,拆除管桩模具，得到管桩样品，且对管桩模具进行清理水洗，并对产生的污水用过滤袋进行过滤，并收集于储水桶中，得到样水二，存储备用。

对比例1：一种管桩的生产工艺，与实施例1的不同之处在于，步骤五具体设置为，离心成型，将浇筑成模后的管桩模具吊至卧式离心机上进行高速旋转，先保持转速为300rpm，运行10min，再保持转速为650rpm，运行10min，最后保持转速为400rpm，运行10min，静置10min；

步骤六具体设置为，蒸汽养护，将离心完毕后的管桩模具吊至蒸汽柜中，进行蒸汽养护3h，蒸汽柜内为温度为110℃,拆除管桩模具，得到管桩样品，且对管桩模具进行清理水洗，并对产生的污水用过滤袋进行过滤，并收集于储水桶中，得到样水一，存储备用；

步骤七具体设置为，高压蒸养，将管桩样品吊入高温蒸汽炉中，进行高压蒸养1h，高温蒸汽炉内的温度为300℃，通过将样水一对管桩样品进行喷淋降温冷却，再将管桩样品进行自然冷却，即可得到成品的管桩，且收集得到具有较高温度的样水二，可循环用于蒸汽柜和高温蒸汽炉中。

对比例2：一种管桩的生产工艺，与实施例1的不同之处在于，步骤五具体设置为，离心成型，将浇筑成模后的管桩模具吊至卧式离心机上进行高速旋转，先保持转速为300rpm，运行10min，再保持转速为650rpm，运行10min，最后保持转速为400rpm，运行10min，静置10min后，再对管桩模具中的浆水用过滤袋进行过滤，并收集于储水箱中，得到样水一，存储备用；

步骤六具体设置为，蒸汽养护，将离心完毕后的管桩模具吊至蒸汽柜中，进行蒸汽养护3h，蒸汽柜内为温度为110℃,拆除管桩模具，得到管桩样品，且对管桩模具进行清理水洗；步骤七具体设置为，高压蒸养，将管桩样品吊入高温蒸汽炉中，进行高压蒸养1h，高温蒸汽炉内的温度为300℃，通过将样水一对管桩样品进行喷淋降温冷却，再将管桩样品进行自然冷却，即可得到成品的管桩，且收集得到具有较高温度的样水二，可循环用于蒸汽柜和高温蒸汽炉中。

对比例3：一种管桩的生产工艺，与实施例1的不同之处在于，步骤五具体设置为，离心成型，将浇筑成模后的管桩模具吊至卧式离心机上进行高速旋转，先保持转速为300rpm，运行10min，再保持转速为650rpm，运行10min，最后保持转速为400rpm，运行10min，静置10min；

步骤六具体设置为，蒸汽养护，将离心完毕后的管桩模具吊至蒸汽柜中，进行蒸汽养护3h，蒸汽柜内为温度为110℃,拆除管桩模具，得到管桩样品，且对管桩模具进行清理水洗；步骤七具体设置为，高压蒸养，将管桩样品吊入高温蒸汽炉中，进行高压蒸养1h，高温蒸汽炉内的温度为300℃，将管桩样品进行自然冷却，即可得到成品的管桩。

对比例4：一种管桩的生产工艺，与实施例1的不同之处在于，采用申请公布号为CN108081447A的中国发明专利中实施例一所公开的管桩生产工艺。

性能测试

试验样品：采用实施例1-17中管桩的生产工艺所获得到管桩作为试验样品1-17，采用对比例1-4中管桩的生产工艺所获得到管桩作为对照样品1-6。

试验方法：将试验样品1-17和对照样品1-4按照GB/T 13476-2009《先张法预应力混凝土管桩》的规定制作标准试样，并对其进行抗裂弯矩和尺寸偏差值的检测，且尺寸偏差值的检测主要包括外侧平面度、外径和内径。同时分别测量试验样品1-17和对照样品1-4在生产过程中所用的时间，并进行记录。

试验结果：试验样品1-17和对照样品1-4的测试结果如表2所示。由表2可知，试验样品1-17和对照样品1-4均为符合标准的管桩，由试验样品1-5和试验样品14-16的抗裂弯矩对照可得，在螺旋筋和预应力PC钢棒的连接处间断性的用铁丝捆绑，可以提高管桩的整体品质。由试验样品1-5和对照样品1-4的生产时间对照可得，将蒸汽养护和高压蒸养中过滤收集的水样一和水样2用于管桩样品的冷却，再将收集得到具有较高温度的样水三用于蒸汽柜和高温蒸汽炉中，不仅有利于节约水资源，还可以大大降低生产时间，提高生产效率。由试验样品1-5和对照样品6-7的生产时间对照可得，离心成型过程中调节管桩模具的转速对生产时间无较大影响。由试验样品1-5和对照样品10-13的生产时间对照可得，蒸汽柜内和高温蒸汽炉在选用不同的温度时，会导致生产时间的延长，但仍具有良好的生产效率。由试验样品1-5和对照样品17的生产时间对照可得，在蒸汽柜中设置热风循环装置，有利于大大提高管桩的生产效率。

表2试验样品1-17和对照样品1-4的测试结果

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种管桩的生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，制备混凝土，将硅酸盐水泥、中砂、粉煤灰、矿粉、石子在进行烘干搅拌混合，再加入水和减水剂进行搅拌混合，得到混凝土，备用；

步骤二，制作管桩骨架，裁剪等长的预应力PC钢棒，将多根预应力PC钢棒固定在滚焊机的墩头上，运转滚焊机，将螺旋筋滚焊在预应力PC钢棒上，得到管桩骨架；

步骤三，拼装入模，将管桩模具拆开为上、下半模，用起吊机将管桩骨架吊至下半模中，然后在下半模的两端装上管桩端头板、锚固板、张拉板和张拉支撑板；

步骤四，浇筑成模，将步骤一中制备好的混凝土注入装好管桩骨架的下半模中，将上半模和下半模进行合拢，用螺栓进行固定，然后通过千斤顶对成模后的管桩骨架进行预应力拉伸；

步骤五，离心成型，将浇筑成模后的管桩模具吊至卧式离心机上进行高速旋转，静置一段时间后，再对管桩模具中的浆水进行过滤收集，得到样水一，存储备用；

步骤六，蒸汽养护，将离心完毕后的管桩模具吊至蒸汽柜中，进行蒸汽养护，一段时间后进行冷却，拆除管桩模具，得到管桩样品，且对管桩模具进行清理水洗，并对产生的污水进行过滤收集，得到样水二，存储备用；

步骤七，高压蒸养，将管桩样品吊入高温蒸汽炉中，进行高压蒸养一端时间后，通过样水一和样水二对管桩样品进行降温冷却，再进行自然冷却，即可得到成品的管桩，且收集得到具有较高温度的样水三，可循环用于蒸汽柜和高温蒸汽炉中。

2.根据权利要求1所述的管桩的生产工艺，其特征在于，所述步骤一中的混凝土，其各成分以重量份数计，硅酸盐水泥为270～320份，水为120～140份，中砂为780～820份，粉煤灰为60～80份，石子为980～1100份，矿粉为17～25份，减水剂为0.4～0.8份；且减水剂选用木质素磺酸钠。

3.根据权利要求1所述的管桩的生产工艺，其特征在于，所述步骤五的离心成型中，卧式离心机具体设定为，先保持转速为200～300rpm，运行10～15min，再保持转速为500～800rpm，运行10～15min，最后保持转速为300～500rpm，运行10～15min。

4.根据权利要求1所述的管桩的生产工艺，其特征在于，所述步骤二中得到的管桩骨架，预应力PC钢棒上螺旋筋的两端为40～50mm螺距的紧缩段，其余部分为75～85mm螺距的伸长段，且紧缩段和伸长段的长度比为1：（9～12）。

5.根据权利要求1所述的管桩的生产工艺，其特征在于，所述步骤六的蒸汽养护中，蒸汽柜内为温度为90～110℃,蒸汽养护时间为3～4h。

6.根据权利要求1所述的管桩的生产工艺，其特征在于，所述步骤七的高压蒸养中，高温蒸汽炉内的温度为300～400℃，高压蒸养时间为1～2h。

7.根据权利要求1所述的管桩的生产工艺，其特征在于，所述步骤二具体包括入如下步骤，制作管桩骨架，裁剪等长的预应力PC钢棒，将多根预应力PC钢棒固定在滚焊机的墩头上，运转滚焊机，将螺旋筋滚焊在预应力PC钢棒上，并在螺旋筋和预应力PC钢棒的连接处间断性的用铁丝捆绑，得到管桩骨架。

8.根据权利要求7所述的管桩的生产工艺，其特征在于，所述铁丝的端部朝向管桩骨架的中心处设置，并延伸出10～25mm。

9.根据权利要求1所述的管桩的生产工艺，其特征在于，所述步骤六具体设置为，蒸汽养护，将离心完毕后的管桩模具吊至蒸汽柜中，进行蒸汽养护，并设置热风循环装置，加快蒸汽柜内的空气循环流动，一端时间后进行冷却，拆除管桩模具，得到管桩样品，且对管桩模具进行清理水洗，并对产生的污水进行过滤收集，得到样水二。

10.根据权利要求2所述的管桩的生产工艺，其特征在于，所述步骤一中的混凝土具体由如下步骤制备获得：

S1，将相应重量份数的石子、中砂、粉煤灰、硅酸盐水泥、矿粉在烘干桶中进行搅拌混合，得到混合料；

S2，将相应重量份数的水和减水剂放入搅拌缸中进行搅拌，得到混合液；

S3，将混合料分多次倒入混合液，且不断进行搅拌混合，即可得到混凝土。