混凝土管桩生产项目可行性研究报告

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目录

第一章

续论 (1)

1.1先张法预应力混凝土管桩基本概念与产品特点描述 (1)

1.2国内及本地区生产应用概况 (3)

1.3我国预应力管桩的发展前景 (4)

第二章

可行性研究概述 (6)

2.1项目名称、地址、法人及设计单位 (6)

2.2可行性研究原则 (6)

2.3编制依据与设计基础资料 (7)

2.4可行性研究的内容与范围 (8)

第三章

立项依据与项目概况 (10)

3.1立项依据 (10)

3.2项目概况 (10)

3.3项目进度总体安排 (14)

第四章工艺方案与关键技术 (16)

4.1工艺方案 (16)

4.2产品关键技术 (19)

第五章原材料与热能、电力供应 (27)

5.1主要原材料质量要求 (27)

5.2主要原材料来源，年需求量及供应方式 (28)

5.3热能、电力供应 (29)

第六章厂房设计与设备选型 (31)

6.1厂房设计 (31)

6.2主要工艺设备选型 (33)

第七章环境保护与消防 (44)

7.1环境保护 (44)

7.2消防 (45)

第八章劳动安全卫生 (48)

8.1劳动安全卫生 (48)

8.2消防 (50)

8.3防雷、抗震 (50)

第九章组织机构和劳动定员 (52)

9.1企业组织机构 (52)

9.2劳动制度 (54)

9.3车间操作人员及生产、卫生安全 (54)

9.4人员来源及培训 (55)

第十章投资估算与资金筹措 (57)

10.1项目总投资估算 (57)

10.2资金筹措 (58)

第十一章财务评价与不确定性分析 (59)

11.1年总成本费用和销售收入估算 (59)

11.2财务指标与财务评价 (61)

11.3不确定性分析 (62)

11.4社会效益和社会影响分析 (64)

第十二章可行性研究结论与建议 (65)

12.1研究结论 (65)

12.2存在问题与建议 (65)

第一章续论

由于管桩在我省生产应用的时间还不长，除非专业人士，人们对管桩的了解很少，为了更详细的介绍项目情况，就管桩的基本概念、产品特点、国内以及本地区的生产应用现状、未来的发展前景综述如下，这也是投资本项目的缘由与意义所在。

1.1先张法预应力混凝土管桩基本概念与产品特点描述

1.1.1基本概念

管桩，全称：先张法预应力混凝土管桩，是采用先张法预应力工艺和离心成型方法，经过一定的养护条件而加工制成的一种空心筒体细长混凝土预制构件，主要由筒体形钢筋混凝土桩身、端头板和钢套箍板等组成。

管桩属预制桩，工业化生产，产品经检验合格后，根据工程设计要求，在工程施工现场经静压、锤击或钻孔植桩等沉桩工艺，把管桩沉入地基土层而成为建筑物桩基础。

管桩按混凝土强度等级分为PC桩和PHC桩，PC桩混凝土强度等级不低于C60级，PHC桩混凝土强度等级不低于C80级。

管桩按混凝土抗弯性能或混凝土有效预压应力值分为A型、AB型、B 型和C型，按外径分为300mm、350 mm、400mm、450mm、500mm、550mm、600mm、800mm和1000mm等规格。管桩一般节长8-15米，根据工程需要可生产4-7米短管桩。

1.1.2管桩的特点

我国自1985年开始生产应用管桩至今，25年的大量的工程实践证明管桩有如下优点：

1、单桩承载力高：预应力管桩桩身混凝土强度高（大于C60级），并可打入密实的砂层及强风化岩层，桩端进入强风化岩层或密实的砂层后，经过强烈的挤压，桩端附近的强风化岩层或密实的砂层区已不是原始状态，桩端承载力可比原状态提高80-100%。所以管桩的承载力设计值要比同直径的沉管灌注桩或钻孔灌注桩高。

2、设计选用范围广：管桩规格多，单桩承载力从300KN到4500KN，既适用于多层建筑，也适用于50层以下的高层建筑，而且在同一建筑物基础中还可根据上部荷载的大小采用不同直径的管桩，既容易解决设计布局问题，也有利于充分发挥每根桩的最大承载力，使管桩基础保持沉降均匀,因而管桩的设计选用范围比较宽泛。

3、单位承载力造价便宜：衡量桩基础的经济效益以每米造价或单方混凝土造价作对比都是不科学的，应以单位承载力（每吨力或者每KN）的造价作对比。管桩由于其承载力高，在一般情况下，与其它桩基形式比较，工程造价相对较低，经济可行性好。

4、管桩施工速度快、工效高、工期短:在商品经济时代，“时间就是金钱，工期就是效益”，管桩工期短，主要表现在以下三个方面，（1）施工前准备时间短，尤其是PHC桩，从生产到使用只需2-3天。（2）施工速度快，一台打桩机每台班至少可打25-30根桩。（3）检测时间短，一般施工完毕二个星期便可以检测，不像灌注桩要等28天以后才能检测。

5、施工文明，现场整洁:管桩机械化施工程度高，现场整洁。不会发生钻孔灌注桩工地泥浆漫地横流的脏污情况。

6、成桩质量可靠:管桩是工厂化生产，加上耐打性好，只要按施工要求认真操作，成桩质量在各种桩型中是最可靠的，特别是静压桩，承载力的保证率高。

1.2国内及本地区生产应用概况

1.2.1我国预应力管桩发展概况

我国最早应用预应力管桩的地区是广东、上海等沿海发达地区， 1989年-1992年由苏州水泥制品研究院牵头全国十一个单位组成的管桩产品规

范起草小组编制了我国首部《先张法预应力混凝土管桩》国家标准

（GB13476-92）。1993年在全国水泥制品工业协会下新增成立了预制混凝土桩专业委员会，同年，国家建设部把预应力管桩列入重点推广项目，当时有关专家拟定了全国管桩推广应用蓝图：从广东出发，沿海北上,直指东北；沿长江、黄河西进，直至成都平原和黄土高坡。经过近20年的努力，这幅蓝图正在逐步描成，我国管桩生产厂的布局不仅仅局限于沿海区域，内地，西部地区也开始建厂应用，特别是近年来，几乎所有管桩厂生产的管桩都供不应求，形势一片大好。可以说，管桩生产应用形成了一个独立的新兴行业，成为水泥制品工业行业中的一大支柱。

1.2.2我省及本地区管桩生产应用情况

我省自2004年建成第一条管桩生产线至今，已有7年的生产应用历史，注册管桩生产企业目前已达2家，生产能力由当时的年产不足

30万米，发展到现在年产近千万米的规模。管桩因其施工快、工期短，承载力高、造价低等优势，在我省迅速得到推广，已成为地基基础工程界首选桩型。

目前，我省的管桩生产企业都集中在某某市，而某某某某某某某某广大地区，地质条件适合应用管桩，所用管桩大都自郑州或武汉外运而至，该地区尚无管桩生产企业，而管桩的应用已为工程界接受，市场正迅速发展，在该地区投资管桩项目已迫在眉睫，也是有识之士独具慧眼的选择。

1.3我国预应力管桩的发展前景

1.3.1管桩在我国桩基础行业“霸主”地位20年内难以动摇

桩基础的生产或施工过程，自动化程度越高，人为控制因素越少，其质量就越稳定可靠。综观我国目前应用的20余种桩型，要数预制桩在其成桩过程中掺杂的人为因素最少，质量保证率最高。预制桩是指方桩、管桩和钢桩。钢桩价格是管桩的3-5倍，除香港外，内地用的较少。方桩制作环境和工艺设备条件比管桩差，价格也不比管桩便宜，应用量呈逐年下降趋势，而管桩的用量近年来迅猛提高，这与管桩自身许多优点是密切相关的。据专家分析，今后20年内还无其他新型基桩所能替代管桩，因为一种桩从发明、试验、应用、推广到发展成一定规模，没有15年左右的时间是不行的。我国推广应用预应力管桩从1983年开始，经过近30年无数人的努力奋斗，才有今天这样的局面。现在所能见到的与管桩有竞争力的桩型，一是钢桩、二是钢管混凝土桩。但这两种桩型价格均非常昂贵。根据我国国情在20年内其用量无论如何也达不到管桩现在的水平。因此管桩的霸主地位在未来20

年内是难以动摇的。

1.3.2城市化进程为建筑业提供了广阔的发展空间

随着我国城市化战略的继续推进，未来15-20年间，约有4-5亿农村人口将转化为城镇人口，新生代农民工将逐步在城镇安家置业。城市人口急剧增加，房地产业的快速发展，为建筑业提供了广阔的发展空间。近年来，省会级区域中心城市建设规模已有了很大发展，建设用地日益减少，造成房价飞涨，破灭了亿万外来人口在城市安家置业的梦想，这恰恰与我国城市化发展战略形成尖锐矛盾，同时，超级大都市造成的交通拥堵等城市问题也日趋严重，城市建设的重心必将向地级市、县级市等二三线城市转移。“万丈高楼平地起”，城市建设的需要为桩基工程提供了广阔的市场。管桩以其独有的优势，在我国未来15-20年的经济腾飞过程中，仍无其它桩型可取而代之，可以说管桩业仍然是个朝阳产业，具有广阔的发展前景。

第二章可行性研究概述

2.1项目名称、地址、法人及设计单位

1、项目名称：450万米管桩生产项目

2、项目地址：某某某某

3、项目法人：某某某某

4、法人代表：某某x

5、项目工艺设计：某某x

6、项目规划设计：某某x

7、项目建筑设计：某某x

2.2可行性研究原则

1、贯彻执行国家环境保护，劳动安全，建筑消防的相关政策，符合国家有关法规、规范及标准要求。

2、从企业实际出发，采取全面规划，分期实施的原则，既考虑近期建设又兼顾远期发展，使工程建设与生产预期相协调，最大限度地发挥投资效益。

3、“立足本地资源，借鉴沿海经验，依托技术创新,创建企业特色”是本项目技术方案选择的重要原则。为确保项目的可行性及有效性，采用现代科技手段，关键设备实现自动化控制与管理，改善工人作业条件，降低运行成本，做到技术先进、质量可靠、经济合理。

4、厂区总平面布置力求在便于施工，便于安装、便于维修、便于生产的前提下使各建（构）筑物尽量集中，节约用地，扩大绿化面积，扩大成品堆场及原材料堆场面积，并留有发展余地。进而保证厂区环境，并保证原材料在低价时期，可加快生产或有较大贮存，提高生产效益。

5、主车间工艺布局尽可能流水顺畅、工艺紧凑、各工序设备产能匹配，从而提高设备运转效率和生产效益，扩大投资效益。

2.3编制依据与设计基础资料

1、省市相关产业政策或招商引资有关文件

2、《关于先张法预应力管桩生产技术考察报告》

3、《漯河市及周边地区管桩市场分析报告》

4、《先张法预应力混凝土管桩》GB13476-1999

5、《河南双建管桩有限公司厂区岩土工程勘察报告》

6、《建筑结构荷载规范》GB50009-2001

7、《混凝土结构设计规范》GB50010-2002

8、《建筑抗震设计规范》GB50011-2001

9、《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002

10、《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB50018-2002

11、《钢结构设计规范》GB50017

12、《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003

13、《厂矿道路设计规范》GBJ22-87

14、《工业企业设计卫生标准》TJ36-79

15、《建筑设计放火规范》GBJ16-87

16、《工业噪声控制设计规范》GBJ87-85

17、《低压配电装置及线路设计规范》GB50054-95

18、《锅炉房设计规范》

2.4可行性研究的内容与范围

2.4.1研究内容

1、立项依据及项目概况

2、市场分析与建设规模

3、建厂条件与厂址选择

4、产品方案与生产工艺

5、环境保护与劳动安全

6、企业组织与劳动定员

7、投资估算与资金筹措

8、财务与敏感性分析

9、可行性研究结论与建议

2.4.2可行性研究范围

1、主车间、车间内构筑物及工艺设备

2、变、配电站及空压机房

3、混凝土搅拌站及原材料堆场

4、产品堆场及起重设备

5、厂区道路及绿化

6、试验室及试验设备仪器

7、办公及生活服务设施

第三章立项依据与项目概况

3.1立项依据

1、省市相关产业政策或某某某某招商引资有关文件

2、各投资方或股东关于发起设立某某某某x公司的决议或相关会议纪要文件

3.2项目概况

3.2.1厂址选择与建厂条件

1、厂址与土地条件：工厂拟建于某某某某，该地块位于某某某某。可用土地南北宽353.5米、东西长442米，总用地面积234.41亩，项目法人已取得该地块的土地使用权。

2、道路交通条件：工厂大门面向南，可通过某某x路到某某x国道、某某及某某x高速公路，通过京珠高速可直达目标市场许昌、驻马店、信阳等市，通过南洛高速道可达周口、商丘、可达平顶山、南阳等目标市场城市，区位交通十分方便。

3、电力条件：生产用电可以由西平电业局从国家电网直接引入，在厂区拟建33630KVA低压变配电站解决生产、生活用电需要。

4、热能动力条件：沿东侧，有某某某某的1.2mpa的高压蒸汽主管道，养护用高压蒸汽可直接从该管网接入，压力、流量满足制品蒸养需要。

3.2.2区域气象条件

由于该地块与漯河市一沟之隔，因此按某某市气象条件判断。漯河市属温暖带半湿润地区，四季分明，温暖带大陆性季风气候特征明显。主要特征为：春季干旱，大风多；夏季炎热，雨量集中；秋季晴天多,日照长；冬季寒冷，雨雪较少。年均气温14-150C，年均降雨量约800 mm,年均蒸发量1900mm，年均相对湿度54.5%。

常年主导风向为偏北风，冬季主导风向为西北风，风频10.4%，夏季盛行东北风，风频9.4%，静风频率37%，风速在冬季较大，最大达20 m/s，夏季平均风速2.7 m/s。

混凝土拌和物的性能与气候条件关系密切，特别是气温、蒸发量等直接影响产品质量。厂房设计、工艺设计，要切实结合本地区气候特征，最大限度地消除不利影响，技术配方要四季有别，保证质量。

3.2.3生产规模与产品方案

我国先张法预应力管桩有三种：预应力高强混凝土管桩，桩身混凝土等级为C80，简称PHC桩；预应力混凝土管桩，一般桩身混凝土强度等级为C60，简称PC桩；还有一种叫预应力薄壁管桩，混凝土强度等级为C60，简称PTC 桩。目前我省生产的管桩几乎全是PHC桩，PC桩，特别是PTC桩，在江浙一带应用较多，我省几乎未见生产应用；我省目前较常用的管桩规格为Φ400、Φ500管桩，其它规格应用较少；常用桩型多为A型、AB型，而B型、C型管桩鲜见生产。

根据河南市场应用情况，本项目主导产品为：Φ400、Φ500两种规格8-15米节长A型、AB型PHC桩，具备生产Φ300A型、AB型管桩的生产能力。根据订单需要可生产PC桩，暂不考虑PTC桩生产能力。

3.2.4厂房与设备

主厂房拟采用排架式轻钢屋架结构，排架柱，吊车梁采用预制钢筋混凝土结构，屋盖采用轻钢刚架彩板屋面。厂房总长360米，2321米等高两跨，建筑面积约16000M2，主车间基础采用柱下独立基础，天然地基或CFG桩复合地基，其他辅助设施均采用砖混结构，基础采用天然地基上条形刚性基础。

工艺设备采用分散采购，厂内配套的原则，部分辅助设备自行设计，委托加工，以节约投资成本。

厂房与设备的详细内容参阅:第五章厂房设计与设备选型。

3.2.5厂区道路与绿化

厂区道路设计方便原材料进厂，成品出厂及厂内材料运转要求，尽可能人车分流、交通通畅，进出厂主道满足大吨位重载车辆通行要求。

厂区硬化：成品及原材料堆场地基均采用3∶7灰土分层压实，压实厚度不小于500mm，成品堆场用10—20mm粒径碎石铺垫，铺垫厚度300mm。原材料堆场用C20混凝土硬化，硬化厚度200mm，保证原材料不受泥土污染。

厂区绿化：分为乔木、灌木、花草三个层次，在原材料进厂主道两旁种植悬铃木或速生杨等高大乔木以此形成绿荫大道，乔木间隔种植冬青、月季等灌木并修剪整齐，起到防尘降噪作用；在成品出厂主道两侧种植针叶松、女贞或紫叶梨等观赏乔木，树下修砌花池，种植花草。在厂区非硬化地域及主车间周围修砌花池，种植草坪或花卉，办公及生活服务区，种植20年以上树龄的高大乔木。使整个厂区绿树成荫、花草成片，创建花园式工厂。

3.2.6项目主要经济技术指标

项目主要经济技术指标详见下表：

经济技术指标统计表

3.3项目进度总体安排

详见项目总进度计划图。

第四章工艺方案与关键技术4.1工艺方案

4.1.1工艺流程

预应力管桩制造工艺和预应力电杆工艺十分相似，只是在预应力高强混凝土管桩制造工艺的最后工序是放张脱模后再进行压蒸养护，使混凝土强度达到和超过C80级，预应力管桩生产工艺流程图

详见《管桩生产工艺流程图》。

4.1.2工艺平面布置类型管桩生产企业大多数是上世纪90年代以后建立起来的，起步较高，工艺布置都是机组流水法室内生产。成型车间的布置方式大致分为二类，一类是横向流水，即管桩与车间中纵轴线垂直进行流动；另一类是纵向流水，即管桩与车间纵轴线平行流动。

4.1.3工艺设计易犯错误

（1）管桩从车间运到蒸压釜或运到堆场需拐900弯；

（2）钢筋笼织好运到装模区要拐900弯；

（3）蒸压釜放在车间内或一半放在车间内；

（4）混凝土搅拌站（楼）不是紧贴浇注段，而是在车间一侧并有一段距离；

（5）搅拌机容量小，浇注一条大桩需要搅拌几次，造成分段浇料；

（6）工艺流水不顺，甚至倒流水，二次搬运，二台吊车“打架”

3.1.4工艺平面布置方案选择

经过对省内外管桩企业纵、横流水工艺综合评价，总体来说横向流水的布置方法优点比纵向流水多。混凝土搅拌站位置也比较灵活。设计得当，可完全避免上述工艺设计错误，有利于提高生产工效。本项目拟采用横向流水的工艺布置方式。车间整体布置上要注意合理、顺畅、节拍明显，各工段生

产能力保持基本平衡。

工艺平面布置详见设计文件《主车间工位平面布置图》

4.2产品关键技术

生产先张法预应力管桩的核心技术有:1.C80级高强混凝土技术；2.钢筋加工与预应力整体张拉技术；3.离心成型工艺控制技术；4.普通蒸汽养护与高压蒸汽养护技术。

由于各地水平差异，使高强混凝土技术的研究丰富多彩，

即使在同一个地区，由于各厂工艺条件不同，混凝土配合比也各有所长，同一工厂，因生产季节不同，配合比也会变化。可以说没有一个一成不变、放之四海而皆准的配合比。因此高强混凝土研制技术将是本项目的技术关键点。

上述4项核心技术的可行性研究分述如下：

4.2.1管桩用C80高强混凝土技术：

1、技术原则“立足本地资源，借鉴沿海经验，依托技术创新，创建企业特色”。

根据周边地区的地方资源情况，尽可能利用地方材料，减少运距，节约成本，同时带动地方经济发展。特别是水泥、矿物掺合物及砂石料。研究的重点是：尽可能采用42.5级硅酸盐水泥（俗称纯硅水泥），采用单掺或双掺工艺，大量掺入电厂干排Ⅰ级粉煤灰，或同时掺入磨细矿渣微粉，降低水泥用量，优化粉料成本，改善混凝土性能。人类与环境共存是混凝土技术发展的新方向，本项目大量利用粉煤灰、高炉矿渣等工业废料，节约资源，减

少环境污染，符合可持续性发展战略。

2、技术线路

⑴正确选择原材料→

⑵掺入超细矿物掺合料，降低水泥用量→

⑶选用高效减水剂，减少拌合用水→

⑷合理确定水胶比，砂率、胶凝材料用量等工艺参数→

⑸恰当的工艺选择与控制→

⑹获得密实的水泥石及合理的孔结构，改善界面过渡区微结构，解决Ca(OH)2在过渡区富集与定向排列问题，从而获得体积稳定性良好的高强高耐久性混凝土。

3、混凝土称量系统要求

配置高强混凝土，除对原材料有严格要求，配合比要经专门研究设计和实验验证外，混凝土搅合物的制备亦即搅拌制度对高强混凝土性能有着至关重要的影响。在配合比先进合理的基础上，原材料各组份的称量准确是保证混凝土质量的关键。称量系统应选用电子称，用电脑配料，迅速可靠并有记录可查。砂石料含水率变化较大时，可选装集料含水率测定仪，对砂、石料的原始含水率进行连续测定，使加水时可扣除集料变动的原始含水量，使加水量更加精确。各组分原材料称量精度要求是：

（1）水泥和矿物掺料称量偏差不大于±1%。

（2）水、高效减水剂称量偏差不大于1%，减水剂如配成水剂其浓度误差不大于3%。

（3）粗细集料称量误差于2%。

4.2.2钢筋加工及预应力技术

1、材料要求：管桩用预应力钢筋应采用预应力混凝土用钢棒，优先选用凹螺纹低松弛预应力钢筋，即代号为SBPDL1275/1420的预应力钢棒。其质量应符合YB/T111的规定。

管桩用螺旋筋宜采用冷拔低碳钢丝，低碳钢垫轧园盘条，其质量应分别符合GB50204、/T701的规定。

2、主筋定长要求：由于预应力采取整体张拉工艺，纵向钢筋长度的微小误差可导致钢筋应力的巨大差别，严重时会造成主筋断裂或桩身弯曲，故，管桩纵向钢筋的定长要求比较严格，长度误差应控制在±1mm，同一条桩纵筋长度极差≤1mm。管桩预应力钢棒定长切断长度按下式计算：L O=L-Δ1+Δ2+Δ3-Δ4+Δ5

其中：L O—定长切断长度,mm

L—管桩公称长度,mm

Δ1—张拉时钢棒伸长量mm，Δ1=0.75fpy/Eg*L

Δ2—镦头引起的钢棒缩短量，mm

Δ3—张拉时端头板凹坑与镦头背面因受力变形而贴吸，取231mm

Δ4—端头板外平面与镦头顶预留间隙，取232 mm

Δ5—由于钢筋放张混凝土压缩而引起的钢筋缩短量

Δ5=б/E c*L

Eg —钢筋拉伸弹性模量.N/mm2

Ec—混凝土压缩弹性模量.N/mm2

3、镦头与织笼：镦头的目的是为能实现纵向整体预应力张拉。镦头强