2020年度

混凝土科学技术奖•科技进步类

获奖项目展示

改革开放以来，在我国经济快速发展的进程中，国家大规模基础设施建设带动了包括预制混凝土桩在内的水泥混凝土制品行业的发展，基础建设投资不断增长，预制混凝土桩行业得到了长足发展，其在产品多样性、年产能、生产工艺、生产设备及施工装备等方面都有了较大提升。目前预制桩已成为基础工程中的主要桩型，每年应用近4亿米，取得了显著的经济效益和社会效益。同时在工程应用中也存在如下问题急需解决：

• 预制混凝土桩产品的多样性不足；
• 应用领域较窄，主要集中在建筑工程；
• 高承载性能、耐腐蚀性能、抗震能力等技术创新工作不足；
• 桩间连接技术发展滞后；
• 小直径桩抗水平承载力能力较弱；
• 单桩竖向承载力不能满足工程要求；
• 采用传统工法沉桩在部分地质条件下沉桩效果不佳。

针对现有因常规管桩单桩承载力不足导致超高层建筑中无法采用管桩、护岸支挡工程中错误使用预制桩导致事故多发、复杂地质环境和腐蚀环境下应用预制桩受限等问题，项目组通过长期系统的研发，在系列新型高强高性能预制桩及其成套技术研发、护岸支挡系列桩型及其成套技术研发、高效机械接头发明、植桩工法的工程应用性研发等四个方面取得自主创新突破，研发了系列高性能、高强混凝土预制桩及其成套技术，建立了系统的设计方法和技术标准，形成了完整的工程应用体系，实现高承载力预制桩的应用、复杂地质和腐蚀环境下的桩基础应用及支挡工程中正确应用，并广泛应用于建筑工程、公路、铁路、水利、港航等工程建设各个领域的桩基工程。重点开展了以下工作：

• 耐腐蚀预制混凝土管桩的研发；
• 预制超高强（强度等级高于C100）混凝土管桩的创新研发与工程应用；
• 大尺寸离心预制构件及成套技术的研发；
• 高烈度地震区域用桩的研发；
• 高强预应力混凝土方桩的研发；
• 地基处理用预制混凝土管桩的研发；
• 护岸支挡用桩的研发；
• 预制桩接桩技术研发；
• 新型植桩工法应用研发。

通过本项目技术，将现有的管桩混凝土强度等级由C80提升至C105及以上，可以大幅度提高单桩承载力特征值，减少桩数和承台面积，在桩基础工程中更具优势。

通过高性能防腐蚀混凝土管桩的研制，解决中、强腐蚀环境下预制管桩的应用难题，中、强腐蚀环境下，桩身无附加防腐成本，有效节约造价，进而扩大预制桩的使用范围；大尺寸离心构件及其工艺的研发使大直径管桩、预制离心桥墩等在交通工程及上部结构中的应用成为可能，大边长异形离心构件突破传统板桩制造工艺，其质量更稳定、支挡高度更高、施工造价更低；对于基坑支护或支挡工程中，混合配筋预应力混凝土管桩的抗弯、抗剪能力、变形能力等均优于同直径甚至更大直径的灌注桩。

港珠澳大桥人工岛桩基础工程

为适应工程需求，提高桩体接头力学性能，发展了管桩接头的构造设计，突破其在基坑和支挡工程应用中的局限性；在相同水平和竖向承载力的条件下，相对于大直径管桩，钢管混凝土管桩桩径小、自重轻，可以有效发挥承载能力，极大提高施工效率，且与大直径管桩造价相当；相对于钢管桩，钢管混凝土管桩身抗弯刚度大，高厚比小，等承载力替换有效节约钢材；波浪桩拼接形成波浪形挡土结构，结构新颖、造型美观，四向定位导向架沉桩精度高；护壁桩外方内圆截面，截面刚度大，挡土高度大，增加非预应力螺纹钢，桩身延性好，桩侧凹槽注浆后防渗效果好，适用范围广；仿木纹管桩木纹效果逼真，可代替木桩满足各类景观需求，承载力高、耐久性好、综合经济性好；抱箍式和膨胀咬合式机械连接的研制，节约现场施工工期，提高接头的强度，减少现场监管力度，进而减少机械投入和人工投入，接头处防水胶封闭，提高桩身的防腐和耐久性。

波浪桩施工效果

建华建材集团，混凝土制品与技术综合服务商，国家住宅产业化基地，创建于1992年，其前身是建华管桩集团。

建华建材“让建筑更安全”为使命，坚持“走正道、负责任、心中有别人”的企业文化，遵循“以人为本，无为而治”的管理理念，坚守“用户第一，信誉至上”的企业宗旨，弘扬“求实、务实，提高办事效率，参与市场竞争”的企业精神。建立基于建筑工程项目的生态圈，为社会提供低碳环保、可持续发展的技术成果。

经过二十余年发展，不断地进行技术改造、革新、提高产品质量、扩大市场份额，逐步形成规模化经营，目前，建华建材产销量在中国市场占有率达 30%以上，为向客户提供专业的混凝土预制构件产品和技术解决方案。提供从地下基础工程到上部结构工程的全流程产品，如管桩、方桩、钢管混凝土桩、异型桩等桩基础产品，箱涵、管廊、顶管等管道产品，梁、板、柱、架、楼梯等混凝土PC部件，以及围栏、花架、桌椅、台面等各类混凝土装饰构件，产品广泛应用于民用建筑、工业厂房、铁路、机场、公路、水利、市政、电力通讯、装饰装修等各类工程领域，并提供勘察设计、产品供应、施工管理、方案优化、工程应用咨询等系列标准化服务和定制服务。

截止到2020年12月，建华建材集团在国内18个省、2个直辖市和2个自治区成立并投产了60多处生产基地。紧紧抓住“长三角”、“珠三角”、“环渤海湾”三大区域经济增长点，在全国设有近300个销售服务网点，覆盖全国大部分区域。在加大全国布点，抢占市场制高点的同时，建华建材积极探索国外市场，并于2012年在越南成立首家海外生产基地，阔步走向世界。为更大程度地满足海外市场需求，2018年1月集团在越南成立第二家海外生产基地，目前，建华建材通过沿海沿江生产基地自建码头，产品销售可覆盖东南亚及周边各国。