两次“十年之约” 把中国管桩技术做到世界水准

18年以后，齐金良仍会想起自己第一次看见那根采用日本技术和标准的预制管桩的情景。那时的他刚进入兆弟集团，也第一次接触到长十几米、重三四吨的预制管桩。如何突破技术依赖，打造真正属于中国的高性能预制管桩？

过去18年，他带领团队完成了两次跨越式的技术革新，实现了两次“十年之约”—— 第一次“十年之约”，他们研发出了螺锁式无端板预应力混凝土异型管桩，解决了传统预制管桩摩擦阻力较低的困扰；第二次 “十年之约”，他们研发出了连接预制桩的机械连接系统，将预制桩的接头连接的时间从40多分钟缩减到20秒。

如今，齐金良是兆弟集团副总裁兼总工程师，这两种技术也遍布全国两千余个工地，杭甬高铁、上海虹桥T1航站楼、厦门新机场、乌镇互联网国际会展中心……这些遍布大江南北的工程，共同见证着属于中国自主创新的桩基工程新时代。

让管桩“长”出竹节，承载力提升30%

齐金良小学毕业于全国第一家少年科学院——临安交口少年科学院，这段独特的求学经历，为他日后在科技领域的发展，埋下了最初的种子。

2007年，入职兆弟集团后，齐金良遇到了他的师父——兆弟集团董事长周兆弟。周兆弟特别看中齐金良身上“要搞科研”的那股子劲，特意将他安排到了研发部，去攻关困扰业界几十年的难题——无端板预制管桩。

“预制管桩被广泛应用于各类建筑，起到上部结构承重的作用。在我国，渤海湾、长三角、珠三角这些地区软土深厚，预制管桩用量占全国的70%以上。”齐金良介绍，“但传统预制管桩外壁光滑，摩擦阻力较低，单桩承载力不高，长期制约着高层建筑与重大基础设施建设。”

我国预制管桩最早是从日本引进的，已经有几十年了。当时所有的生产工艺和安装指标，基本来自日本与韩国。别看这一根水泥桩，一定要按照标准来做，不然就有可能楼倒桥塌。改良，并不容易。

面对这个困扰业界多年的问题，齐金良开始尝试各种解决方法。

“把桩子表面做成螺纹状，不就能增加摩擦力了吗？”这个看似简单的想法，实施起来却困难重重。脱模困难、混凝土易碎……齐金良带领团队尝试了螺纹桩、糖葫芦桩等多种方案，都失败了。

数次的打击后，齐金良甚至开始怀疑自己的科研能力。每当这时，周兆弟总会跟他说想到一个好办法，再试一下。但齐金良怎么都没想到，这一试竟然用了10年，才真正取得了成绩。

经过上千次试验后，团队最终在2017年了研发出“预应力混凝土异型管桩”（竹节桩）。这根形似竹子的桩子，不仅显著增强侧摩阻力，使单桩承载力提升20%—30%，更节约钢材与混凝土用量30%以上。

如今，这项技术已在全国软土地区广泛应用，累计完成预制异型桩生产量1.5亿米，累计完成销售200多亿元，节省桩基造价30%—50%，节约钢材130万吨，减少二氧化碳排放量1370万吨。

为管桩装上“机械锁”，连接时间从40多分钟缩至20秒

在制造竹节桩的同时，齐金良又发现了另外一个问题，同样“羁绊”了他10年。

一般预制管桩只有15米，但很多管桩要打入地下六七十米，这就意味着需要将几根管桩连接起来。传统的做法是焊接，但焊接有很多缺点，比如焊接高温造成桩身钢筋的损伤，施工操作难度强度大、易腐蚀，质量难以保障。

齐金良受膨胀螺丝启发，研发出了“螺锁式机械连接装置”。

“用大螺母套上小螺母，在小螺母中放入4片可围成环形的小金属卡片与弹簧，当插杆插入螺母卡槽后，4个卡片瞬间将插杆锁死。”又是上千次的反复试验后，齐金良终于成功了，“我们测试过很多次，采用螺锁式连接装置，强度达到桩身的1.2倍以上，即使桩身断裂，接头仍完好无损。”

值得一提的是，传统焊接工艺需要40多分钟，但使用螺锁式连接装置，只需要20秒，接头耐久性可达百年。

后来，这项突破性技术成功用于杭州亚运会曲棍球馆、垒球馆等项目，不仅解决了场馆地下室永久抗浮问题，还缩短工期约30天，降低造价15%。截至目前，该连接技术已迭代至第13代，在全国2000多个工程项目中应用，累计创造经济效益超过800亿元。

这两年，齐金良研发团队在湖州南浔建成行业首例“全装配式地下四层地上三层示范项目”，实现从桩基、墙体到楼板的全预制装配建造。

“先把建筑物的各个结构都做出来，然后搭乐高积木，拼装一下就可以了。”说得轻巧，但难度就摆在那里，“工程变形控制是行业难题，特别是在地下，我们通过全站仪、GPS与智能监测系统，将误差控制在毫米级。”

为保护核心技术并引领行业发展，齐金良与多所高等院校和科研院所合作，牵头起草了《先张法预应力离心混凝土异型桩》国家标准和《预应力混凝土异型预制桩技术规程》行业标准等各类标准50余部，建立起完整的预制异型桩技术标准体系。

“我们也正在积极申请ISO异形桩国际标准，已布局美、日、俄等国近百项国际专利。”齐金良充满信心，“未来，我们希望中国标准能服务‘一带一路’共建国家，让绿色高效的桩基技术惠及更多国家和地区。”

作为杭州市科协第十二届委员会常委，齐金良对未来的科技推广工作提出清晰规划。他表示，将继续深化绿色低碳技术研发，联合高校攻关超高性能混凝土与智能施工装备；搭建“产学研用”平台，推动全装配式技术在中试基地落地；培育创新型人才梯队，通过师徒制培养既懂技术又懂互联网等T型复合型人才和技术骨干。