我國(guó)樁工機(jī)械行業(yè)60年發(fā)展及成就回顧
我國(guó)樁工機(jī)械行業(yè)在經(jīng)歷了60年的發(fā)展后已經(jīng)形成了一定的規(guī)模,不但可以基本滿(mǎn)足國(guó)內(nèi)日益增長(zhǎng)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)需要,而且已經(jīng)走向了國(guó)際市場(chǎng)。在建國(guó)60年的發(fā)展過(guò)程中,我國(guó)樁工機(jī)械行業(yè)經(jīng)歷了由無(wú)到有、由小到大的發(fā)展歷程,為新中國(guó)建設(shè)做出了不可磨滅的貢獻(xiàn)。本文旨在對(duì)我國(guó)樁工機(jī)械行業(yè)60年的發(fā)展進(jìn)行梳理,與讀者共同感受樁工機(jī)械行業(yè)的進(jìn)步。在此特別感謝中國(guó)工程機(jī)械工業(yè)協(xié)會(huì)樁工機(jī)械分會(huì)給予的大力支持。
現(xiàn)代工程地基基礎(chǔ)的重要形式是各種樁基礎(chǔ)、樁圍幕等,打樁用的機(jī)械設(shè)備稱(chēng)為樁工機(jī)械。樁的種類(lèi)比較多,根據(jù)用途可分為基礎(chǔ)支承樁、防護(hù)圍幕樁以及錨固樁等;根據(jù)材質(zhì),可分為鋼樁、鋼筋混凝土樁、木樁、砂樁和灰土樁等;根據(jù)樁的制造工藝不同,可分為熱軋鋼樁、混凝土預(yù)制樁、灌注樁以及砂樁等;根據(jù)樁的斷面形狀不同,有方樁、圓樁、管樁、鋼板樁、工字形鋼樁等。由于樁工機(jī)械只是用于基礎(chǔ)施工,所以大部分樁工機(jī)械是屬單件小批量的,因此樁工機(jī)械行業(yè)的規(guī)模也不會(huì)很大。從工程造價(jià)和施工工期來(lái)講,基礎(chǔ)工程要占全部工程的1/3。因此樁工機(jī)械的發(fā)展與不斷進(jìn)步,對(duì)我國(guó)的建筑機(jī)械化事業(yè)有著重要的促進(jìn)作用。
1樁工機(jī)械的發(fā)展歷程
解放前,我國(guó)幾乎沒(méi)有樁工機(jī)械制造業(yè)。20世紀(jì)50年代初期,我國(guó)基礎(chǔ)施工全部使用舊中國(guó)從國(guó)外進(jìn)口遺留下來(lái)的蒸氣式打樁機(jī)和笨重的落錘。一五期間,由于國(guó)家重點(diǎn)建設(shè)工程的需要,我國(guó)開(kāi)始仿制國(guó)外3??10t單作用和雙作用蒸氣式打樁機(jī)以及原蘇聯(lián)的BⅡ系列振動(dòng)樁錘,開(kāi)始有了以仿制為主的樁工制造業(yè)。廠(chǎng)家都是施工部門(mén)的修配廠(chǎng),當(dāng)時(shí)還沒(méi)有專(zhuān)業(yè)的樁工機(jī)械生產(chǎn)廠(chǎng),所以50年代是我國(guó)樁工機(jī)械行業(yè)的萌芽時(shí)期。
60年代初,一機(jī)部成立第五局——工程機(jī)械局,將上海電工機(jī)械廠(chǎng)改為上海工程機(jī)械廠(chǎng),定點(diǎn)生產(chǎn)樁工機(jī)械,成為我國(guó)最早生產(chǎn)樁工機(jī)械的專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)廠(chǎng)。并將一機(jī)部建筑機(jī)械研究所第二研究室定為樁工機(jī)械研究室,開(kāi)始了我國(guó)自行研制樁工機(jī)械的成長(zhǎng)時(shí)期。
70年代是我國(guó)樁工機(jī)械行業(yè)發(fā)展時(shí)期,這個(gè)時(shí)期成立了樁工機(jī)械行業(yè)組,有樁工機(jī)械行業(yè)制造企業(yè)10余家,能生產(chǎn)4大類(lèi)、30多個(gè)品種,年產(chǎn)量400余臺(tái)。
80年代是我國(guó)樁工機(jī)械行業(yè)壯大時(shí)期。1984年成立了中國(guó)建筑機(jī)械化協(xié)會(huì)樁工機(jī)械分會(huì),有樁工機(jī)械行業(yè)制造企業(yè)20余家,上海同濟(jì)大學(xué)、哈爾濱建筑大學(xué)、南京建工學(xué)院、東北大學(xué)等高等院校也開(kāi)始從事樁工機(jī)械新產(chǎn)品、新技術(shù)、新原理的研究,能生產(chǎn)10大類(lèi)、50多個(gè)品種、200多種規(guī)格、型號(hào)的樁工機(jī)械產(chǎn)品。
90年代是我國(guó)樁工機(jī)械行業(yè)高速發(fā)展時(shí)期。行業(yè)制造廠(chǎng)家已發(fā)展到30余家,并形成了部屬研究所、企業(yè)研究所、院校研究所(室)3個(gè)層次的科研設(shè)計(jì)力量,能生產(chǎn)400多種規(guī)格、型號(hào)的樁工機(jī)械產(chǎn)品,銷(xiāo)售收入達(dá)6.5億元。
進(jìn)入21世紀(jì)后,隨著我國(guó)各種基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和住房建設(shè)的快速發(fā)展,樁工機(jī)械制造業(yè)及其市場(chǎng)得到了前所未有的高速發(fā)展,形成了幾十家專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)企業(yè)及上百個(gè)產(chǎn)品型號(hào)的規(guī)模。
2樁工機(jī)械的技術(shù)進(jìn)步
我國(guó)的樁工機(jī)械制造水平經(jīng)歷了由低到高的發(fā)展歷程,幾十年來(lái),樁工機(jī)械的技術(shù)進(jìn)步主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
(1)制造企業(yè)與施工工法密切結(jié)合,開(kāi)發(fā)研制新產(chǎn)品,實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品系列化。目前,柴油樁錘有筒式水冷、筒式風(fēng)冷和導(dǎo)桿式三個(gè)系列共31個(gè)型號(hào)規(guī)格;振動(dòng)樁錘有DZ系列、引進(jìn)生產(chǎn)的KM、VM系列、液壓式可調(diào)偏心矩EP系列,共有47個(gè)型號(hào)規(guī)格;液壓打樁錘有一個(gè)系列共3個(gè)型號(hào)規(guī)格;壓樁機(jī)有一個(gè)系列共11個(gè)規(guī)格型號(hào);長(zhǎng)螺旋鉆孔機(jī)有一個(gè)系列共7個(gè)型號(hào)規(guī)格;潛水式鉆孔機(jī)有一個(gè)系列共4個(gè)型號(hào)規(guī)格;轉(zhuǎn)盤(pán)式鉆孔機(jī)有一個(gè)系列共15個(gè)型號(hào)規(guī)格;振沖器有一個(gè)系列共8個(gè)型號(hào)規(guī)格;軌道式打樁架和步履式打樁架也基本形成系列,每種打樁架也有3~5個(gè)型號(hào)規(guī)格。
(2)樁工機(jī)械產(chǎn)品普遍采用了液壓傳動(dòng)、機(jī)械振動(dòng)等先進(jìn)技術(shù),計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)等先進(jìn)設(shè)計(jì)手段,產(chǎn)品技術(shù)水平上了一個(gè)新的檔次,達(dá)到了國(guó)外80年代末、90年代初的技術(shù)水平。在樁工機(jī)械產(chǎn)品中,履帶底盤(pán)三支點(diǎn)打樁架、液壓樁錘、步履式樁架、壓樁機(jī)、部分型號(hào)的轉(zhuǎn)盤(pán)式鉆機(jī)、振動(dòng)樁錘的偏心矩調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、夾樁機(jī)構(gòu)、回轉(zhuǎn)斗式鉆機(jī)的動(dòng)力頭等均采用了全液壓傳動(dòng)。為適應(yīng)不同地質(zhì)條件的施工,建設(shè)部北京建筑機(jī)械化研究院開(kāi)發(fā)研制了EP系列液壓式可調(diào)偏心矩振動(dòng)錘,激振力可由0調(diào)到數(shù)百?lài)?,振幅可?調(diào)到20mm。該機(jī)種目前已廣泛應(yīng)用于各種地基基礎(chǔ)施工。1996年勝利油田為建造海上石油平臺(tái),與長(zhǎng)沙建設(shè)機(jī)械研究院聯(lián)合研制開(kāi)發(fā)了DZ400S、DZ600S振動(dòng)錘,采用了耐振電機(jī)和變頻調(diào)速技術(shù),其功率達(dá)600kW,是國(guó)內(nèi)超大型電動(dòng)振動(dòng)樁錘。由于樁工機(jī)械普遍采用了液壓傳動(dòng)、機(jī)械振動(dòng)、變頻、變幅等先進(jìn)技術(shù),產(chǎn)品技術(shù)水平基本達(dá)到了國(guó)外90年代初水平。
(3)采用新原理、新結(jié)構(gòu)研制了一批具有我國(guó)自己特點(diǎn)的樁工機(jī)械。我國(guó)有很多軟土地帶,為了在軟土地區(qū)進(jìn)行樁基礎(chǔ)施工,并減少施工公害,在20世紀(jì)70年代初,根據(jù)北京地鐵工程急需,我國(guó)研制成功了用于工字鋼樁的液壓式錨樁平衡反力的DY320型壓樁機(jī),可同時(shí)壓二根樁,單樁壓力達(dá)160t。以后又相繼研制成功液壓式配重平衡的砼預(yù)制樁單樁壓樁機(jī),使用性能較好。該壓樁機(jī)具有無(wú)空氣污染、無(wú)噪音、無(wú)振動(dòng)等優(yōu)點(diǎn),目前已批量生產(chǎn)。
液壓步履式打樁架也是具有我國(guó)自己特點(diǎn)的樁工機(jī)械,該機(jī)采用液壓傳動(dòng)步履式新結(jié)構(gòu)原理,接地比壓低,通過(guò)性能好,能前后左右行走移位,也能回轉(zhuǎn),是一種結(jié)構(gòu)緊湊、造價(jià)比較低,性能比較完善,操縱方便省力、技術(shù)適用性能可靠的打樁架,目前也已批量生產(chǎn),廣泛應(yīng)用在樁基礎(chǔ)施工中。
(4)通過(guò)引,消化、吸收進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù),促使了我國(guó)樁工機(jī)械產(chǎn)品技術(shù)水平的不斷提高。1983年、1995年和1998年,上海工程機(jī)械廠(chǎng)以許可證方式分別引進(jìn)了德國(guó)DEIMAG公司風(fēng)冷筒式柴油樁錘系列、日本車(chē)輛制造雙作液壓樁錘系列和履帶底盤(pán)三支點(diǎn)液壓打樁架的設(shè)計(jì)制造技術(shù)。1984年,撫順挖掘機(jī)廠(chǎng)以許可證形式引進(jìn)日本日立建機(jī)履帶底盤(pán)三支點(diǎn)液壓打樁機(jī)。1986年,蘭州建筑通用機(jī)械總廠(chǎng)以許可證形式引進(jìn)日本建調(diào)神戶(hù)振動(dòng)沉拔樁錘系列。1987年,黑龍江肇州液壓件廠(chǎng)以技貿(mào)結(jié)合形式引進(jìn)日本KEACHO公司切樁機(jī)。1988年,北京城市建設(shè)工程機(jī)械廠(chǎng)引進(jìn)意大利土力公司附著式大直徑旋挖鉆機(jī)。1994年,鄭州勘察機(jī)械廠(chǎng)以許可證形式引進(jìn)英國(guó)BSP附著式大直徑回轉(zhuǎn)斗(短螺旋)鉆機(jī)。1995年和1998年上海工程機(jī)械廠(chǎng)以許可證形式分別引進(jìn)了日本車(chē)輛制造雙作用液壓樁錘和履帶底盤(pán)三支點(diǎn)液壓打樁機(jī)。1998年,哈爾濱四海工程機(jī)械制造公司以技貿(mào)結(jié)合形式引進(jìn)日本車(chē)輛制造履帶式起重機(jī)。這9項(xiàng)引進(jìn)產(chǎn)品經(jīng)消化吸收,多數(shù)項(xiàng)目目前已批量投產(chǎn),國(guó)產(chǎn)化率一般達(dá)到90%以上。
通過(guò)引進(jìn)國(guó)外產(chǎn)品,技術(shù)轉(zhuǎn)化,促進(jìn)了我國(guó)樁工機(jī)械產(chǎn)品的不斷改進(jìn)和技術(shù)水平的不斷提高。北京建筑機(jī)械化研究院與日本車(chē)輛制造公司進(jìn)行了樁工機(jī)械多種產(chǎn)品的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)開(kāi)發(fā)技術(shù)合作,這種技術(shù)合作方式促進(jìn)了我國(guó)技術(shù)人員對(duì)日本技術(shù)產(chǎn)品的全面深入了解,顯著地提高了我國(guó)樁工機(jī)械計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)研究能力。
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(5)多項(xiàng)樁工機(jī)械產(chǎn)品及新技術(shù)成果榮獲各級(jí)科技進(jìn)步獎(jiǎng)。在全行業(yè)的共同努力下,50年來(lái)開(kāi)發(fā)研制成功了數(shù)百項(xiàng)樁工機(jī)械新技術(shù)、新產(chǎn)品,為完成國(guó)家重點(diǎn)工程的基礎(chǔ)施工發(fā)揮了巨大作用。20世紀(jì)80年代和90年代,一批技術(shù)先進(jìn)且在工程施工中取得了顯著經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益的技術(shù)產(chǎn)品榮獲了部級(jí)、省市級(jí)科技進(jìn)步獎(jiǎng)、專(zhuān)利獎(jiǎng)及其它各種獎(jiǎng)勵(lì)。詳見(jiàn)表1。
序號(hào) |
獲獎(jiǎng)項(xiàng)目 |
研制單位 |
獲獎(jiǎng)等級(jí) |
批準(zhǔn)年代 |
1 |
QJ250-1型轉(zhuǎn)鉆機(jī)盤(pán) |
鄭州勘察機(jī)械廠(chǎng) |
部一等獎(jiǎng) |
1985 |
DZ40振動(dòng)打樁 |
浙江瑞安建筑機(jī)械廠(chǎng) |
部?jī)?yōu)質(zhì)產(chǎn)品獎(jiǎng) |
1990 | |
2 |
DJU72A-H型履帶底盤(pán)全液壓三支點(diǎn)式打樁機(jī)(架) |
北京建筑機(jī)械化研究院(原建設(shè)部北京建筑機(jī)械綜合研究所)、哈爾濱第一機(jī)器制造廠(chǎng)、上海工程機(jī)械廠(chǎng) |
部一等獎(jiǎng) |
1994 |
3 |
長(zhǎng)螺旋鉆孔機(jī)參數(shù)研究及其它 |
南京建工學(xué)院 |
部二等獎(jiǎng) |
1996 |
4 |
JZB120振動(dòng)沉拔樁架 |
長(zhǎng)沙建設(shè)機(jī)械研究院、蘭州建筑通用機(jī)械廠(chǎng) |
部二等獎(jiǎng) |
1998 |
表1 20世紀(jì)80年代和90年代樁工機(jī)械產(chǎn)品獲部級(jí)科技進(jìn)步獎(jiǎng)項(xiàng)目
3樁工機(jī)械的行業(yè)現(xiàn)狀
進(jìn)入20世紀(jì)以后,在國(guó)家大形勢(shì)的影響下,一些中國(guó)建筑工程機(jī)械行業(yè)的大型企業(yè)如北京市三一重機(jī)、中聯(lián)重科、鄭州宇通、山河智能、南車(chē)時(shí)代等紛紛進(jìn)入樁工機(jī)械行業(yè),樁工機(jī)械行業(yè)進(jìn)入快速發(fā)展時(shí)期。2004年,樁工機(jī)械的生產(chǎn)廠(chǎng)家有近50家,銷(xiāo)售量3861臺(tái),銷(xiāo)售收入8.7億元,開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品13個(gè)品種,制定國(guó)家與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)39項(xiàng)。其中旋挖鉆孔機(jī)發(fā)展最快。
根據(jù)中國(guó)工程機(jī)械工業(yè)協(xié)會(huì)對(duì)樁工機(jī)械分會(huì)27個(gè)主要生產(chǎn)企業(yè)的不完全統(tǒng)計(jì),2007年生產(chǎn)樁工機(jī)械3838臺(tái),銷(xiāo)售3525臺(tái),工業(yè)總產(chǎn)值352829.5萬(wàn)元,產(chǎn)品銷(xiāo)售收入323485.8萬(wàn)元,與2006年相比,銷(xiāo)售收入大幅增長(zhǎng)。2007年樁工機(jī)械主要產(chǎn)品產(chǎn)量、銷(xiāo)量、庫(kù)存情況見(jiàn)表2。
序號(hào) |
產(chǎn)品名稱(chēng) |
產(chǎn)量 |
銷(xiāo)量 |
庫(kù)存 |
1 |
筒式柴油錘 |
432 |
348 |
139 |
2 |
導(dǎo)桿柴油錘 |
892 |
825 |
67 |
3 |
液壓打樁錘 |
9 |
5 |
4 |
4 |
振動(dòng)樁錘 |
440 |
393 |
55 |
5 |
步履式長(zhǎng)螺旋鉆孔機(jī) |
293 |
264 |
41 |
6 |
電動(dòng)履帶式長(zhǎng)螺旋鉆孔機(jī) |
95 |
84 |
6 |
7 |
旋挖鉆孔機(jī) |
601 |
546 |
69 |
8 |
轉(zhuǎn)盤(pán)式鉆孔機(jī) |
153 |
159 |
11 |
9 |
動(dòng)力頭鉆機(jī) |
1 |
3 |
0 |
10 |
沖擊鉆機(jī) |
1 |
1 |
0 |
11 |
MD系列多功能鉆孔機(jī) |
16 |
18 |
1 |
12 |
水井鉆機(jī) |
43 |
74 |
3 |
13 |
樁架 |
267 |
235 |
38 |
14 |
壓樁機(jī) |
416 |
415 |
1 |
15 |
軟地基處理機(jī)械 |
89 |
82 |
7 |
16 |
地下連續(xù)墻成槽機(jī)械 |
90 |
73 |
8 |
主機(jī)總計(jì) |
3838 |
3525 |
450 |
由于樁工機(jī)械必須結(jié)合工程的目的規(guī)模、樁的品種及用途、施工工法以及施工過(guò)程中遇到的各種地質(zhì)條件,因此樁工機(jī)械是一種多品種、多規(guī)格、批量小、專(zhuān)用性較強(qiáng)的施工機(jī)械。由于樁工機(jī)械涉及基礎(chǔ)工程項(xiàng)目不同,各類(lèi)產(chǎn)品的銷(xiāo)售情況也各不相同,柴油錘和鉆孔機(jī)的銷(xiāo)售量較大,分別占33.3%、32.6%,但就銷(xiāo)售額而言,鉆孔機(jī)產(chǎn)品約占整個(gè)行業(yè)的70%左右。
2007年,隨著國(guó)家高速鐵路建設(shè)項(xiàng)目的展開(kāi),旋挖鉆機(jī)得到快速發(fā)展,銷(xiāo)售量比2006年增長(zhǎng)52.2%;液壓壓樁機(jī)在混凝土預(yù)制管樁迅速發(fā)展的帶動(dòng)下,2007年銷(xiāo)售量比2006年增長(zhǎng)82%,導(dǎo)桿式柴油錘的實(shí)際產(chǎn)銷(xiāo)量也因此增加;在樁工機(jī)械產(chǎn)品中,近年來(lái)新開(kāi)發(fā)的地下連續(xù)墻液壓抓斗發(fā)展最快,2007年的銷(xiāo)售量與2006年相比增長(zhǎng)642.9%;其他樁工機(jī)械產(chǎn)品銷(xiāo)售情況變化不大,筒式柴油錘、振動(dòng)錘和反循環(huán)鉆孔機(jī)(工程鉆機(jī)),隨著國(guó)家對(duì)環(huán)保法規(guī)的制定,由于噪聲、振動(dòng)、油煙和泥漿污染,在城市施工中受到限制,發(fā)展比較緩慢,2007年柴油錘銷(xiāo)售量同比減少5.4%,振動(dòng)錘銷(xiāo)售量同比增長(zhǎng)3.4%。
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進(jìn)出口方面,據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),2007年出口樁工機(jī)械416臺(tái),銷(xiāo)售額為3203.99萬(wàn)美元,比2006年增長(zhǎng)185.1%,出口創(chuàng)匯的大幅度增加,特別是旋挖鉆機(jī),不僅徹底改變了依賴(lài)進(jìn)口的局面,而且出口產(chǎn)品占年銷(xiāo)量?