（1）基本概述：桩是指在工程中使用的，能够承受一定的荷载（指直接施加在结构上的各种力），并具有一定刚度和抗弯能力的传力构件。桩基础则是由多根埋设在岩土中的桩和在桩基顶部设置的承台构成，从而将荷载传至地下较深处承载性能更好的基础层，以达到工程施工中对承载力和沉降的要求。桩基础本身承载力高，既能承受竖向荷载，也能承受水平荷载，是应用最广泛的深基础4形式，被广泛应用于高层建筑、港口、桥梁等工程中。

建筑基础用桩按施工方法可分为灌注桩和预制桩，其中灌注桩是指直接在桩位上采用机械成孔或人工挖孔，然后在孔内安放钢筋、灌注混凝土最后成型的桩；预制桩是指在工厂或施工现场预制成桩，然后用沉桩设备将桩打入、压入或振土中。灌注桩受地质条件影响较大，如淤泥层较厚的地质、地下水丰富的地质，采用灌注桩为桩基基础时需要增加辅助措施以保障施工质量，基础施工成本增加明显。此外，灌注桩在成桩过程中容易引起钢筋移位，在混凝土浇筑过程中可能出现分层，因此灌注桩一定程度上容易产生质量问题。而预制桩由于自身强度因素使得单位面积承载力更高，可适宜松软土层并进行多次拼接，并适宜水下桩基。同时预制桩大多为工厂制作完成，质量相对更有保障，且生产效率高，同时施工较为便捷，污染小，可以更加满足施工工地的环保要求。

预制桩主要可分为预制混凝土桩和钢桩两大类，预制混凝土桩按照外部形状一般可分为预应力混凝土管桩和方桩，其中管桩是预制混凝土桩应用最广泛的产品。管桩采用预应力工艺和离心成型方法制作，按其混凝土强度等级可划分为：PHC管桩、PC管桩。PHC管桩的混凝土强度等级不低于C80，PC管桩的混凝土强度等级为C60。同时按管桩抗弯性能和混凝土有效预压应力值分为A型、AB型、B型、C型四种型号，而外径则可分300mm～1400mm不同尺寸。

PHC管桩作为管桩的主要品种之一，在承载力、质量及成本等方面有着显著优势，已被广泛地应用于高层民用建筑、工业厂房、大型设备基础、交通基础设施、市政基础等工程中，成为我国重要的建筑桩基础材料之一。PHC管桩的主要优点如下：

（2）预应力混凝土管桩的发展历程：混凝土桩已有近百年的发展历史，最早在1920年澳大利亚发明了离心法制作混凝土制品。1925年日本引进了离心技术用于钢筋混凝土管桩，并于1934年开始制造离心混凝土管桩（RC管桩）。1962年日本开发了预应力混凝土管桩（PC管桩）后通过不断探索实践，在1970年开发了离心预应力高强混凝土管桩，目前在日本使用的预应力高强混凝土管桩已占混凝土桩的90%以上。

管桩在我国的生产与应用最早出现于20世纪60年代，并于80年代中期以后开始进入高速发展的轨道，是预制混凝土桩行业的重要组成部分。在几十年的发展历程中，管桩行业经历了从无到有，从小到大的飞速发展过程。目前，我国管桩生产已形成工厂化、规模化作业，生产工艺渐已成熟，生产装备与施工装备已完全达到国产化水平，部分设备如管桩骨架焊接机、PC钢棒镦头机、离心机、管桩静压桩机等出口东南亚国家及地区，技术水平达到了国际先进水平。

随着管桩生产技术的日益成熟、产品质量的日益提高，尤其是PHC管桩的迅速发展以及新规格产品的不断推出，管桩已被广泛的应用于多高层民用建筑、工业厂房、大型设备基础、城市高架道路基础、公路、桥梁、港口码头、机场、电力、冶金等工程中，是上述各领域的重要桩基材料。因产品体积大、重量重，运输成本较高，受地域性限制较大。

据中金企信国际咨询公布的《2021-2027年中国预应力混凝土管桩市场竞争策略及投资潜力研究预测报告》统计数据显示：我国管桩行业分布早期集中在珠江三角洲区域，随着产品市场需求不断增长，产品应用范围不断扩大，目前已广泛分布于广东、浙江、上海、江苏、福建、安徽、河南、山东、湖北、北京、天津、广西、云南等省市。行业的分布轨迹主要是自南向北，围绕沿海沿江沿湖及软土地带发展，目前仍以广东、江苏、浙江以及上海最为密集。

1992年我国正式制定产品国家标准：《先张法预应力混凝土管桩》（GB13476-1992），并于1999年和2009年对管桩标准进行了修订，目前最新的国家标准为：《先张法预应力混凝土管桩》（GB13476-2009）。一些地方省市也分别依据前述国家基本规范及地方地质情况编制了各自的预应力混凝土管桩或方桩等地方产品标准。

随着我国经济水平的不断提高，预制混凝土桩经历了开始从日本引进先进的产品、技术和工艺到独立自主研发新产品和新工艺的快速发展阶段，截至到目前我国已成为全球管桩产量最大、品种最多、规格最全、应用范围最广的国家之一。

3、预制混凝土桩行业发展概况：预制混凝土桩指用钢筋、混凝土等材料预制而成的桩类产品，按照外部形状一般可分为管桩和方桩。从2010年至今，受到国内宏观经济波动及固定资产投资变化的影响，预制混凝土桩行业产销量经历了小幅波动，近几年逐渐趋于稳定且呈现一定的上升趋势，根据中国混凝土与水泥制品协会发布的数据，2018年预制混凝土桩行业规模以上企业产量为30,743.95万米，同比增长9.2%。

从2018年六大区域预制混凝土桩产量来看，六大区域中华东及中南地区占比最高。随着我国基础设施建设投资持续增长、城镇化进程的持续推进等因素共同影响下，整个预制混凝土桩市场景气度较高，这都为预制混凝土桩行业未来的发展提供了新的动力和机遇。

（1）预制混凝土桩行业整体发展概况：预制混凝土桩企业在我国的分布从最初集中在珠江三角洲区域、长江三角洲区域，逐步向其他沿海沿江沿湖及软土地带发展。随着管桩生产技术的日益成熟、产品质量的日益提高，管桩已被广泛地应用于高层民用建筑、工业厂房、大型设备基础、城市高架道路基础、公路、桥梁、港口码头、机场、城市轻轨、电力、冶金等工程，用途基本涵盖了我国所有的建筑工程的基础施工，成为我国最重要的建筑桩基础材料之一。

（2）混凝土预制桩行业发展现状：我国目前生产混凝土预制桩的企业主要分布在华南地区、长江三角洲地区、环渤海地区以及江西、河南、湖北等经济比较发达的地区，目前仍以广东、江浙一带以及上海最为密集。在区域布局方面，生产混凝土预制桩的企业主要分布在华东、华中、华南三大经济水平较为发达的地区。

随着国家“一带一路”倡议进一步实施，预制混凝土桩行业“走出去”的步伐正在逐步加快，部分企业及集团已在海外（如东南亚等）投资建设预制混凝土桩生产线，并与相关国家的企业合作，共同开拓国际市场。国产预制桩生产装备的出口量也大幅提升。

（3）预制混凝土桩行业发展趋势：预制混凝土桩产品在相当长的时间内仍具有较强的竞争力和广阔的市场前景，预计未来预应力混凝土管桩的产量仍然会保持平稳增长，尤其是预应力高强混凝土管桩产品。但随着我国供给侧改革的大力推进、国家制定“中国制造2025”的发展战略以及国家节能环保政策的进一步实施，本行业企业未来更应该对现产品、原材料、生产工艺、装备、工法等各个方面不断进行升级与改造，使产品更加多样化，材料绿色低碳化，生产工艺更加安全、高效、节能，装备自动化，施工工法沉桩可靠而环保，不断提高产能利用率和自动化水平。

1、行业生产向自动化转变：目前我国正力争由制造大国发展成为制造强国转变，以实现制造业整体实现工业化和信息化融合，重点行业单位工业增加值能耗、物耗及污染物排放达到世界先进水平的目标。预制混凝土桩行业未来的发展方向将在国家发展战略的驱动下，进一步提升行业整体的信息化和自动化水平。目前，本行业现有生产设备具有较高的生产效率，但劳动强度大，需要大量的人工才能完成钢筋笼的制作、混凝土的布料、脱模等工序，生产线整体自动化程度不高，而招工难也是行业生产企业面临的最大困扰，实现生产设备的机械化和自动化是行业发展的必然趋势。经过近些年的不断研发和技术革新，行业内一些企业已开发了自动切筋与墩头一体化、自动编笼机，自动张拉机，蒸汽自动监控装置，悬挂式拆模装置真空吊具，泵送喂料装置等新装备，在一定程度上降低了劳动强度、减少了对工人数量的需求，但距真正意义上的自动化生产还有较大差距，未来将是行业的重要研发改进方向。

2、产品发展新方向：根据国家供给侧改革的发展要求、现阶段及未来的市场需求，预制混凝土桩行业呈现高性能（耐腐蚀）、高承载力以及能符合不同环境和工程结构要求的方向发展，使产品更加多样化和个性化。

①支护类预制桩工程中基坑的支护原本多采用混凝土灌注桩加搅拌桩，或采用地下连锁墙。针对基坑对抗弯性、抗剪性以及止水性的要求，现阶段已开发出包括矩形连锁桩、板桩等用于支护的预制混凝土桩产品。近年来，随着河道维护工程中使用预制桩的项目逐渐增多，行业内技术人员积极研发了多种既能够满足基坑挡土和止水要求又能够提高抗弯性和抗剪性的基坑支护类新产品，如行业内企业参考国外产品开发出U型板桩，同时一些公司也设计出T型板桩和槽型板桩。基坑支护工程使用预制桩产品具有较高的经济优势，又可节约工期，同时由于预制支护类桩是工厂化生产，产品质量稳定，性能可靠，预制支护类桩的使用前景广阔。

②耐腐蚀管桩：随着应用领域和地域的不断扩大，管桩产品如何克服复杂多样的地质条件，尤其是具有腐蚀性的地质环境的问题为行业内众多企业的技术研发提供了新方向。例如本公司的技术人员通过多年试验研究，不断完善管桩混凝土配合比，设计出满足不同腐蚀环境的耐腐蚀管桩系列产品，取得了发明专利，并形成企业标准；同时也为相关国家标准的修订提供了参考依据。目前，耐腐蚀管桩产品已被成功应用到一些工程中，如湛江宝钢工程、港珠澳大桥工程、澳门大学横琴校区项目和长隆度假村项目等，未来耐腐蚀管桩产品应该会被更加广泛地应用到我国其他地质环境复杂的地区和工程项目中，因此对耐腐蚀管桩产品的生产研发投入应该得到管桩生产企业的重视。

3、传统管桩生产工艺不断改良：随着《国家环保法》的出台以及2017年《国家环境保护标准“十三五”发展规划》、《安全生产标准“十三五”发展规划》的颁布，这些政策的提出都对管桩行业传统的生产和施工工艺提出了更高的发展要求，传统工艺流程应当向更加安全高效、环保节能的方向发展，从而实现本行业不断提高产能利用率和自动化水平的发展目标。

①“煤改气”：我国的能源结构基本以煤为主，煤炭所占比重一直较大，因此燃煤锅炉也一度在市场上地位显著。但随着我国近年来资源结构调整以及环境污染状况，国家发改委、环境保护部门出台了一系列政策来加快解决我国燃煤污染问题，其中天燃气锅炉凭借着燃烧效率高、燃烧清洁、排放无污染等优势，可以逐步取代燃煤锅炉，此措施未来将得到更大范围的推广和应用。预制混凝土桩在生产过程中通常需要高压釜进行高压蒸汽养护，蒸汽耗量较大而现阶段产生蒸汽最常见的方法就是用燃煤锅炉，因此大力推广天燃气锅炉来代替燃煤锅炉，探索、研究清洁生产技术是预制混凝土桩未来转型升级的主要方向之一。

②“双免”工艺：双免工艺是指管桩产品不需要蒸汽养护即常压蒸汽养护和高压蒸汽养护，只需短期自然停放（3-7天）即可达到使用要求的养护工艺。在近些年，行业技术人员尝试通过改进减水剂、选用掺合料等方式，达到双免养护工艺的效果，并取得了一定的成果，大大缩短了产品的养护时间。同时此工艺可完全取消对蒸汽的需求，达到节能环保的要求。此外在气候炎热的南方，外界温

③余浆循环利用工艺：管桩生产采用离心工艺成型，离心过程中由于离心力的作用，会有一部分浆体被挤出，此部分即为余浆，余浆含有部分水泥和砂粉。通过多年研究，三和管桩技术人员掌握了浆体主要成分并设基础自动回收利用系统，使余浆能够被循环利用到混凝土的拌合中。在保证了管桩产品质量的同时，减少了余浆对环境的污染，符合国家的环保政策，并形成了三和管桩重要的专利技术之一（“新型PHC管桩余浆循环使用方法”）。目前三和管桩的余浆循环利用工艺在行业中仍处于领先地位并已在行业内得到了广泛应用，在国家相关环保政策的要求下，未来仍然有一定的发展空间。

4、新材料的应用：2017年，我国住房和城乡建设部编制了《建筑节能与绿色建筑发展“十三五”规划》，提出建设节能低碳、绿色生态、集约高效的建筑用能体系，推动住房城乡建设领域供给侧结构性改革，实现绿色发展的发展目标，因此如何解决建筑类基础材料的绿色低碳化问题迫在眉睫。

①高效减水剂现阶段，行业内企业多采用萘系高效早强型减水剂来配制混凝土。但由于预制桩混凝土生产工艺的要求（混凝土离心前具有一定的保坍性）及使用需要（要求自身具有较高的混凝土强度），行业内技术人员已开展使用第三代高效减水剂—聚羧酸系高效减水剂。聚羧酸系高效减水剂对水泥有更好的分散作用，能大大提高水泥拌合物流动性和混凝土坍落度，同时大幅度降低用水量，符合节能低碳的发展。不过，在推广使用中也发现，聚羧酸系高效减水剂对环境温度与混凝土原材料要求较高，使用不当会加速混凝土坍落度损失，掺量过大则泌水或有缓凝作用。如何能够使聚羧酸系高效减水剂更好地应用于产品生产中，还需要技术人员在以后作进一步深入研究。

②矿物外加剂：近年来，由于国家环保政策加强，如何处理工业废渣问题已引起行业技术人员的广泛关注并开展了一系列相关的研究。例如将脱硫石膏、磷石膏、氟石膏等作为矿物外加剂应用于管桩混凝土的生产中，同时要充分考虑其膨胀性，再经过多次试验确定其掺量，调整生产和养护工艺来使其更好地发挥作用。

③砂石骨料：预制桩粗骨料宜选用强度较高的花岗岩类或玄武岩类碎石，但由于地域不同及过度开采，优质的粗骨料资源越来越匮乏，未来可通过对尾矿加工进行展开研究。同时由于河砂资源因过度开采而频临匮乏，一些企业已开始探索使用人工砂部分或全部替代河砂用于管桩生产。