科技成果——PHC管桩免高压蒸养节能技术

1、科技成果PHC管桩免咼压蒸养节能技术成果简介PHC管桩免高压蒸养节能技术通过合理的混凝土原材料选择、配合比设计及生产工艺流程的优化改进， 取消咼压蒸养， 变二次蒸养为 一次蒸养，大幅减少制桩过程中蒸汽的消耗， 减少锅炉燃烧烟煤的消 耗及废气排放量。 由于简化了生产工艺流程， 减少了进出高压釜所需 龙门吊等设备的使用，相应减少了电力消耗，达到节能减排的目的。适用范围适用于PHC管桩生产企业关键技术大直径（© 800© 1200 PHC管桩广泛应用于码头等水工工程中， 生产单节长度最长为15m。传统管桩生产采用常压蒸养+高压蒸养模 式，即管桩离心成型后先进行常压蒸养 （最高温度

2、50-60C）,然后拆 模，再把管桩放于高压釜中进行高压蒸养（压力1.8MPa,温度180C）。 此工艺延续二十多年， 高压蒸养需要消耗大量蒸汽， 造成了制桩的高 成本和环境的高污染。 此工艺虽可让管桩混凝土在短时间内达到 C80（80MPa）的抗压强度，但也增加了管桩混凝土的脆性，降低了管桩 的可打性。（1）通过对PHC管桩混凝土原材料特别是外加剂进行研究选择， 重点研究新型聚羧酸减水剂性能特点， 分析研究原材料对混凝土各项 性能的影响，提出对各种原材料的选用要求。2）对混凝土配合比进行进一步研究和设计，选择最佳配合比 和最佳入模坍落度，满足常压蒸养混凝土 72小时强度达到80MPa以 上。

3、（ 3）对常压蒸养工艺参数进行试验研究，实现最佳的时间与温 度曲线，并制订管桩常压养护工艺制度， 同时开发常压蒸养自动控制 系统，提高控制水平。（4）研究养护方式对PHC管桩混凝土性能的影响，测试免高压 蒸养、高压蒸养两种养护方式下 PHC 管桩混凝土的抗压强度、劈裂 抗拉强度和弹性模量， 并分别对两种养护方式的混凝土进行快速氯离 子电渗透试验、氯离子扩散系数试验、抗冻性试验，验证免高压蒸养 PHC管桩混凝土的脆性、耐久性指标达到或优于高压蒸养桩。（5）进行免高压蒸养PHC管桩预应力损失试验及桩身抗弯试验， 验证免高压蒸养PHC管桩混凝土有效预压应力、桩身抗裂弯矩、极 限弯矩能够达到或优于高压

4、蒸养桩。（6）进行免高压蒸养PHC管桩生产试验及沉桩试验，观测沉桩 锤击时桩身完好状况， 验证免高压蒸养桩的抗锤击性能与贯入性能达 到或优于高压蒸养桩。通过上述相关工艺技术的研究和试验， 可以通过完整的使用数据 证明在免高压蒸养工艺条件下生产出的 PHC管桩能够满足现行PHC 管桩产品国家标准及工程应用要求， 且免高压蒸养桩综合性能明显优 于高压蒸养桩。典型案例（ 1）应用单位中交三航局第三工程有限公司（2）应用情况中交三航局第三工程有限公司投入资金 794.72 万元，开展了 PHC 管桩免高压蒸养节能技术应用， 经过近两年的系统研究和试验， 该技 术应用情况良好，节能降碳效果和经济效益显著

5、。（ 3）效益分析 节煤量计算构件工程处目前已全面实行免高压蒸养模式 （蒸汽通过自有锅炉 燃烧烟煤获得）。原工艺烟煤消耗平均值为 74.30kg/m3，新工艺烟煤 消耗平均值为32.20kg/m3 ,新工艺实施后烟煤消耗降低值为 42.10kg/m3。技术实施后， 构件工程处年生产免高压蒸养管桩混凝土67304m3，对比于新老蒸养工艺单方混凝土烟煤消耗量的变化， 新工艺实施后烟 煤消耗降低值为 42.10kg/m3，贝卩实施后节约烟煤量为：67303.93m3 X 42.10kg/m3=2833.50t。 节电量计算免高压蒸养取消了 130T龙门吊吊运管桩进出高压釜的环节，节约电力计算如下：平

6、均每釜按 4根© 1000mm45m桩计算，则每釜蒸 养的混凝土量为 0.3551m3/mX 45mX 4=63.92m3。130t 门吊每次吊运 1 根，每次起升、下落总时间 10分钟，每次 大车行走 5 分钟，每釜需重复上述动作 4 次；进出釜卷扬机工作 1 次 总时间20分钟。130t门吊主卷电机2台，每台55kW;大车行走电机8台，每台11kW;卷扬机电机1台，11kW。则每釜所消耗电力为：55X 2X( 1/6) +11X 8X( 1/12)X 4+11 x( 1/3) =106.33kWh。每方混凝土节约电力消耗为：106.33kWh- 63.92m3=1.663kWh/

7、m3。按照年生产混凝土 67304m3 计算，该技术应用后年节约电量：67304m3X 1.663kWh/m3=11.19 万 kWh。 节约标准煤量折算按照1t原煤折合0.7143tce, 1万kWh电折合3.3tce计算：每年节约用煤： 2833.50tX0.7143=2023.97tce。每年节约用电： 11.1926万 kWhX3.3=36.94tce。合计每年可节约2023.97+36.94=2061tce减少CO2排放5138t。项目年节约烟煤2833.50t，按烟煤市场平均价800元/t计算，年减少燃料费用为2833.50tX 800元/t=226.68万元。年节约电力11.1926万kWh，按电价0.99元/kWh计算，年降低电费 11.1926万 kWh X 0.99 元/kWh=11.08 万元。其它费用如高压釜的维修检测费、 操作人工费等忽略不计， 仅上述两项费用合计每年可节省 226.68+11.08=237.76万元。推广前景建议应用企业注