混凝土管桩行业从上世纪80年代起步发展，已经有30年的时间。全国的管桩厂家从沿海地区往内陆地区发展，现约有600家管桩厂，管桩用量从2000年的1300万米到2011年的3亿多米，是世界上管桩用量最大的国家。但是管桩生产线的规划和设计方面仍较为滞后，国内还没有形成系统的科学的管桩生产线设计规范性文件，近几年来，管桩工艺流程设计并没有太大的改进，工艺布局和流程有优劣，未能达到理想的投入与产出的效益比例，甚至有的管桩厂因规划设计不合理，造成投资浪费、工艺“瓶颈”、安全隐患、生产成本高等现象。近年来，随着部分新设备的改进应用，工艺流程也有所改良，但是和国外先进的管桩自动化生产线相比还存在较大的差距。
01设计的总体思路和评价标准
投资者新进入管桩行业，最想了解的是投资收益多少，行业发展前景如何，在此暂时不谈经济方面的观点，仅从技术的角度分析具体的投资要素。首先考虑投资规模，根据当地市场情况决定管桩的产销量目标，决定购置土地的大小。当然，也可以根据已有的土地，考虑厂区布局，每一个场地都会有最佳最适合的布局方案的，要合理分配，充分规划利用。设计考虑多方面因素：车间的工艺流程、道路的走向、堆场所占的比重、砂石等原材料的堆放、锅炉或蒸汽动力系统的布局、电力系统的布局、辅助设施的规划等等。从管桩销售市场的特点看，一般需要厂内的管桩堆场存放量大，所以设计时应考虑成品堆场的面积不少于生产车间的面积，这样便利于生产和销售的管理。
评价管桩厂设计规划的优劣，从生产效率、安全、工人劳动强度、环境等四大方面考虑，而这四个方面与管桩工艺流程是密切相关的。先谈谈生产效率的概念，生产效率需要从人均生产管桩数量和每小时生产管桩数量两方面来考虑，人均生产管桩数量（以下简称人均数）按照成型班组的人员来计算，即从搅拌楼布料到拆模工艺的人员（不含钢筋笼制作）平均每人生产管桩的数量，在完全按照生产工艺条件前提下生产，一般认为人均数为4条时，生产线较为合理，人均数为5条时，较为优良，人均数达到5条以上，为优秀。每小时生产管桩数量（以下简称时产数）按照每台离心机每小时生产的管桩数量来计算，一般时产数为4条时，生产线优良，时产数为4.3条时，较为优秀。可见，这两方面结合起来，衡量管桩生产线的工艺流程是否合理，投入和产出是否成正比，不能单一去比较。
02管桩生产工艺环节问题分析
国内管桩生产存在的问题：
1、人员太多，过多依赖于人力生产。成型班组至少需要33人，前台布料人员最多，需要10~15人，占成型车间人数的30％以上，合模人员4~5人，占成型车间人数15％，这两工序人员都集中在布料场地工作，15~20人，占成型车间人数的45％，工作区域面积420m2，只占成型车间面积3696m2的11.4％，可见人员比较密集，工序作业方式落后。
2、劳动强度大。装笼人员需要搬动张拉头板和张拉尾板，每个板的重量50~100kg不等。手提着风动扳手合模拆模，一只风动扳手重约15kg。
3、设备落后。例如行车的吊具是简单的链条挂钩，定位不准，需要人员手抓链条挂钩操作。管模的移动全部依赖于人员和行车的配合。
4、安全性较差。主要是因为部分设备落后，过多依赖于人工操作，造成存在安全隐患的工序较多。例如：人工挂链钩容易夹伤手指，人员进入离心机边、蒸养池边等危险区域挂钩，有生命安全威胁。行车运行速度过快，超出规范要求，经常使用“返刹车”违规操作，容易碰撞设备和人员，行车往返交叉作业容易造成相互碰撞，行车作业和地面区域的人员配合操作不协调时，有很大的安全隐患。另外，多种设备的保护装置不足。
5、存在一定的环境污染。离心机工作时噪音大，清洗砂石污水处理，锅炉的废气废渣废水的治理等等。
6、能源耗用大。一条管桩生产线耗用电能和热能较大。因此设计管桩厂时首先考虑好良好的生产工艺流程，然后从这六方面来合理完善设计，这也是需要国内管桩厂家和设备厂家紧密配合，不断创新改进，共同促进国内管桩行业的发展。
03与国外先进管桩工艺流程对比分析
管桩工艺流程设计和两方面因素相关，一方面是管桩的产品标准和生产工艺制度，另一方面是生产设备。两方面结合，决定了管桩工艺流程设计的先进程度，决定了自动化生产工艺实行的可能性。中国和韩国的管桩工艺流程非常相似的，但韩国将部分设备作了较大的改进，总体看，比中国的工艺流程更合理，环境更好，是值得借鉴的。仔细对比分析国内管桩工艺流程设计和国外管桩工艺流程设计存在的差距。
韩国的工艺生产流程看起来和中国的类同，在布料工艺上没有大的改进，还没有实现大幅减少人员的目标。在劳动强度较大的工序也还没有解决，例如：装笼工序，仍然是人力在地面装笼，没有降低劳动强度。合模拆模等工序一般也是采用人力操作，现在也逐步开发有自动合模装置。
工艺流程存在优秀的方面：
1、在地面，拆模场地和落笼场地也采用了机械链条或履带带动，底模的移动采用了机械化，也减少了行车的工作量，这两个场地都处理得较好。
2、行车的自动夹具安全实用，投资少。
3、在清模的工序采用了翻转上模的设备，利于模具的保养和使用。
4、将装笼区域和吊放管模落笼的区域分开，避免了交叉作业的现象，也没有“倒流水”作业。但生产过程模具中转的次数较多。
由此可见，韩国的工艺流程和中国的工艺流程相接近，也有较大的进步，但是并没有实现全自动化生产，应是半自动化的生产。
中国的设备厂家现在已经仿制部分韩国的设备，例如行车的自动夹具、落笼和拆模场地的机械化改造等等，一方面通过设备的研发改造，另一方面逐步研究泵送混凝土的试验，降低生产成本，改进生产工艺，这样就可以逐步向半自动化和全自动化的方向发展。
04结语
管桩行业经过多年的发展，在生产工艺方面，各厂家也做了多方面的试验研究工作，例如免蒸压管桩的研究应用、耐管桩腐蚀性的研究、新型减水剂的应用等等方面都取得了显著成绩，已经成功应用到生产实际。在生产设备方面，例如变频技术的应用、裙板压边机设计、泵送混凝土布料方式、离心布料方式、 新型自动夹具的应用等等，都成功应用于生产实践。在新产品开发研究和施工方面，竹节管桩、大直径管桩、无端板接头管桩、机械接头、新型板桩等等，拓展了桩基础的应用，特殊环境的使用。随着行业的不断发展，厂家的技术人员、管理人员、科研机构、设备厂家的不断研究开发，中国的管桩行业正快速地进步，相信在不久的将来，很快会达到国际最先进的生产水平，使管桩行业真正实现全自动化生产，改善生产环境，成为具备现代化装备和高科技管理水平的行业，为国家的基础建设作出更大的贡献。
