2010中国桩与深基础国际峰会在上海成功召开

2010中国桩与深基础国际峰会在上海成功召开

//www.lmjx.net 2010-3-22 8:53:37 中国路面机械网
在中外众多相关部门、行业协会、专业学会及各权威部门的关心支持下,“桩与深基础国际峰会-中国2010”于3月10-12日在上海成功召开,本次峰会围绕“运用先进技术、打造坚实基础”主题,来自世界各地建设行业包括政府职能机构、建设项目业主、房地产开发商、地基和岩土工程承包商、桩工机械制造商等领域的200余位嘉宾出席本次会议,慧聪工程机械网为本次论坛做特别报道。

会议期间,共有近40多位中外知名专家学者现场发言,大家共同分享工程科研与实践和应用科研成果,探讨桩与深基础设计、施工、检测中的经验和挑战。通过专题演讲与案例分析,直观了解最权威且全面的行业信息,现场嘉宾热烈交流互动,针对行业进步中的难点,共商解决途径,搭建行业人士重要的交流沟通平台。

www.qg999.com ,全球经济复苏带来商机无限

如所周知,当前世界经济从总体而言,近来已由前两年深陷全球金融危机的不利局面转而不断出现复苏迹象。

据联合国经济与社会事务部近日发布的《2010世界经济形势与展望》提到,世界经济将在2010年缓慢复苏,实现2.4%的低速增长。中国率先推出4万亿经济拉动内需政策,进而逐渐拉动国内各行业的发展,我国基础设施建设也出现了前所未有的火爆局面。美国在基础设施建设方面的投资为50年来最大规模,除此之外,众多欧美发达国家也不断出台经济刺激计划,大力拉动内需建设。

总结世界各国刺激经济、应对危机和引领经济复苏的经验,其中最主要的一条是各国政府相继投入巨资于基础设施建设,诸如高速铁路、高速公路、高层建筑、特大桥等项目,而这些建筑物的建设无不需要桩和深基础作支承。这就导致了近年来桩的用量急剧上升,中国的用桩数量已达世界第一,桩和深基础的设计施工技术、桩工机械及桩基测试和检测技术均获得空前的蓬勃发展。

众多专家学者演讲精彩纷呈

中国建筑业协会深基础施工分会顾问史佩栋讲述了“桩在中国的起源、应用与发展”,他从距今7000年以前的新石器时代起,回顾了在浙江余姚发现的河姆渡文化遗址中有关最早的桩基础应用情况,并通过在杭州余杭、成都青杠坡、西安长安城遗址、北京御桥、钱塘江海塘等地发现的桩应用进行了分析,最后对于桩在中国现代化建设中的应用与发展分别介绍,这对行业人士了解历史上对于桩的应用情况起到了重要的参考作用。

中国科学院技术科学部资深院士孙钧先生发表“大桥桩基静动力分析研究的若干问题”主题演讲,首先介绍了群桩效应、桩基抗震动力分析、江床表层砂土振动液化及对桩基的影响,分别就桩基静动力研究方法与技术路线、工作的创意特色进行了介绍,并分享了在泰州大桥主跨边墩桩基设计中的应用成果。

中国工程机械工业协会桩工机械分会副秘书长郭传新进行了主题演讲,他首先讲解了世界桩工机械制造厂商的分布情况,德国、意大利和日本占据了前三位,德国宝峨、意大利土力等企业市场份额位居前列。中国工程机械行业受益于国家经济持续发展、固定资产投资拉动、国家振兴装备制造业战略的实施等利好因素,特别是一批交通运输、能源环保、建筑水利、高速铁路等项目的建设,拉动了我国桩工机械的快速发展,2008年我国桩工机械产品实现销售额44亿元,产品销量3900台,2009年产值超过50亿元,销量超过4000台。

旋挖钻机因其效率高、污染少、功能多,目前在国内外的灌注桩施工中得到广泛应用,其市场份额占据整个桩工机械产品的70%,并且一批自主创新能力强的桩工企业脱颖而出,带动国产桩工机械产品占据了国内市场95%的份额。郭传新介绍了来自桩工机械分会的权威统计数字,2006年至2008年期间,我国旋挖钻机产品的销量以此为350台、450台、900台,去年我国旋挖钻市场销量创纪录达到1200台。此外,他还介绍了长螺旋钻孔机、正反循环工程钻机、静压桩机、桩锤、振动锤、连续墙液压抓斗及桩架在我国的发展情况。最后,郭传新提出了对于行业的发展建议,他鼓励行业企业继续加强自主创新、提升产品性能和高新技术改造,结合施工工法不断开发新品,提高核心竞争力、以自主创新走向世界,避免无序竞争、提倡行业和谐发展。

北京市建筑工程研究院总工程师沈保汉讲解了桩基础施工技术发展现状,他认为细分桩的施工方法可以超过300多种,围绕桩型选择原则和要点进行解说,他重点介绍了桩基础施工技术发展的十个方向,按照桩向长大方向、短小方向、攻克桩成孔难点方向、低公害工法桩方向、扩孔桩方向、异型桩方向、埋入式桩方向、组合式工艺桩方向、高强度桩方向的发展情况。

全球知名桩工机械制造商-意大利土力公司市场发展副总裁FedericoPagliacci介绍了土力50年的发展历史,以及土力在全球各地的工厂情况,于2010年1月投入使用的土力机械制造工厂可实现年产旋挖钻等产品70多台。如今,意大利土力正在为全球地基工程建设提供各类解决方案,涉及包括大直径桩机、连续墙抓斗、各类工程钻机、石油勘探及隧道掘进等领域。随后,他重点围绕新西兰和加拿大两个国家的施工案例进行重点讲解,特别是在某些特殊环境下的施工工法及解决方案令与会人士受益颇多。

此外,本次国际峰会演讲内容还包括:上海中心大厦桩型试验设计、上海《地基基础设计规范》发展历程、奥运场馆“鸟巢”的基础施工、港珠澳大桥在地质勘探中的经验分享等施工工程案例。

“桩与深基础国际峰会-2010中国”聚焦桩基行业的发展,深度剖析了当前桩基础工程市场情况,密切关注在建与新建大型项目的施工讯息,与会人士分享了众多施工项目、成本和价值链管理的成功经验,学习了岩土勘测、桩基测试、设计、挖掘、施工及监理的前沿技术,超过200余位国内外行业同仁进行知识和经验的交流,50余位项目业主和开发商近距离沟通,论坛围绕多样化主题,满足了不同专业人士的具体需求,成功为业内人士了解和把握我国桩工机械2010年的发展提供了重要参考依据。

中国旋挖钻机市场到底还能热多久?

//www.lmjx.net 2006-11-21 22:41:27 中国路面机械网
近几年,随着我国基本建设的不断加速,旋挖钻机作为工程机械行业的新兴产品,因其市场需求旺盛、盈利能力强而受到很多企业追捧。
旋挖钻机具有装机功率大、输出扭矩大、轴向压力大、机动灵活、施工效率高、环保等特点,配合不同钻具,适应我国大部分地区的地质条件,成为适合建筑基础工程中成孔作业最理想的施工机械。近年来,青藏铁路、北京地铁、奥运场馆、首都机场新航站楼等大型工程的施工中,旋挖钻机高效、环保、效益高的优势得到公认,国内掀起了“旋挖钻热”。从表1可以看出,旋挖钻机是“十五”期间发展最快的桩工机械产品。
“旋挖钻热”带动市场的同时,也使得国内旋挖钻机制造企业的数量迅猛增长。目前我国从事旋挖钻机制造的企业约有20余家,三一重机、徐工、山河智能、宇通重工、福田重工、北方重机、中联重科等企业的旋挖钻机销量占到市场总销量的70%~80%。今年的前8个月市场销售量已经超过200台,远远超过2005年全年的销量,旋挖钻机热可见一斑。
在桩工机械行业2006年年会上,业内专家对旋挖钻机在国内的发展现状与趋势进行了热烈的讨论交流。“十一五”期间需求量大
北京建筑机械化研究院郭传新认为:经过近几年的发展,国产旋挖钻机整机的主要性能已接近或达到国际先进水平,从2004年开始国产旋挖钻机已经占领了国内80%以上的市场。据桩工机械协会统计,截至8月底2006年旋挖钻机的销量已超过200台,全年应该在300台左右,产值超过10亿元,旋挖钻机的产值在整个桩工机械行业已超过50%。另外旋挖钻机的发展也促进了我国桩工机械行业的技术进步及桩基础施工水平。
“十一五”期间我国将投巨资进行铁路、公路、电力、城市公共设施等的建设,桩基础施工机械必将有一个大的发展。仅铁路建设方面,就有数条高速客运专线如武广、郑西、石太、京津、京沪等相继开工,高速客运专线有60%以上为桥梁,桥桩的直径大多在1.5m以下,深度40m以内,恰好适合旋挖钻机施工。如2006年初京津线桩基础的施工就集中了100多台旋挖钻机,目前郑西线桩基础施工集中了近200台旋挖钻机,远远超过了青藏铁路旋挖钻机的使用量。
桩工机械分会秘书长施引蕃分析到:“十一五”期间我国将投入10000亿元用于高速铁路建设,仅京沪客运专线投入2000多亿元,相当于一个三峡工程,该线全长1320km,其中桥梁846座,约长709.3km,占全线总长的53.7%,将架梁20000余孔,需要配备大量的旋挖钻机。今年由于部分高速铁路建设项目的开工,旋挖钻机的销量肯定会翻番,其销售额有望达到2005年全行业的总量。因此,良好的宏观经济环境为桩工机械行业发展提供了较强的发展后劲和较大的市场空间。
除了京沪高铁项目之外,“十一五”期间,我国将建设铁路新线17000km,其中客运专线7000km;既有线增建二线8000km,既有线电气化改造15000km。2010年全国铁路营业里程达到9万km,续转和新安排建设项目达200多个,其中客运专线项目28个,建设总投资12500亿元。这些项目中旋挖钻机等设备都将成为铁路建设采购的重点。有关专家预测,未来2~3年旋挖钻机国内市场需求可达600~800台/年。存在问题不容忽视
旋挖钻机的大量应用只是在近几年,目前我国还缺乏相应的产品标准,尚未编制旋挖钻机施工规范,没有系统的工法研究,缺少技术培训,基本理论的研究有待深入。研制旋挖钻机的设计技术人员应熟悉桩基础施工,使用旋挖钻机的工程技术人员应了解其工作原理和作业性能。
由于国内大部分旋挖钻机生产企业从业时间都不长,大部分企业的生产还未形成规模,产品也未系列化,全行业20余家企业的产品型号还不到30个,产品同质化现象严重,品种比较单一,大多数产品的扭矩是180~220kNm,用户选择的余地较小,这直接导致了国内旋挖钻机生产企业之间激烈的价格战。据统计,我国80%~85%的桩基础桩径在1200mm以下,深度不超过40m。今后,可发挥旋挖钻机的多功能这一最大优点,不片面强调大扭矩条件,开发适合我国国情,满足施工要求、价格较低的国产旋挖钻机。日本旋挖钻机大多数在100kNm以下就是一个例证。国内进口的很多日本二手旋挖钻机,用户使用的效果也很好。
郭传新认为,毕竟旋挖钻机在国外已经有几十年的发展历史,而我们才刚刚起步。国产旋挖钻机存在的主要问题如下。
1)品种比较单一,大多数厂家仅生产一两种规格而且主要集中在200kNm这一级。产品应该多样化,一般建筑桩100kNm以下的钻机基本上就够了,而京沪高铁江苏以南路段需要250kNm以上大扭矩大深度的钻机。
2)产品模仿甚至抄袭现象严重,创新不足,缺少自己的特点,销售上只能拼价格。旋挖钻机对资金和技术的要求都非常高,有的企业不愿意在技术上投入,只看到眼前利益,这样的企业也许在市场高峰时能赚到钱,但不可能长久。
3)进口产品配套件的选用比较单一,应进一步多样化。进口配套件如液压元件、减速机等不仅周期越来越长而且售后服务跟不上,2006年上半年有一段时间很多企业由于进口件到不了而处于停产状态,严重影响了主机的生产。
4)国产配套件的质量应进一步提高,如钻杆、钻具。现在一些国产旋挖钻机为了降低成本只配摩阻式钻杆,遇到坚硬地层施工困难,像郑西线的某些地层有大量卵石,国产钻机与宝峨钻机相比差距很明显,钻具问题需要主机厂与配套件厂联合攻关。
5)旋挖钻机施工配套工艺工法研究不够。我国地域辽阔,在南方较软地区或在含有大量卵石地层,单一旋挖钻机成孔困难,需要一些其他设备配合才能施工。国外广泛使用套管式钻机配合施工,国内可采用振动桩锤沉拔大深度钢护筒配合施工。此外,旋挖钻机的嵌岩、清渣问题也需要进一步研究解决。
三一重机公司副总经理黄志明从另一个角度指出,旋挖钻机作为一种新型的桩工机械产品,发展比较快也是正常的。但是现在有一种一哄而上的趋势。如果对桩工机械这个行业没有深入了解,在你上这个产品的时候,尤其是上需要大量资金作为后盾的这样的产品的时候千万要慎重。企业和企业之间完全可以合作的方式找出大家双赢的方法,这样就可以避免什么东西都想上,什么都想独吞,最后弄到技术跟不上,资金跟不上,反而拖累自己。
旋挖钻机并非万能机
另一方面,我们也必须注意,旋挖钻机并非万能机,中国地域的辽阔性及地质状况的多样性,各地区经济发展程度的巨大差异所带来的购买力的高低差别,各地区各行业土建设计规范标准的不同、施工方法及沿袭的习惯不同等等因素,必然使旋挖钻机的使用领域受到一定的限制。中国深基础工程协会理事沈保汉研究员提醒大家,需要引起注意的是,任何一种桩型都不是万能的,都有其适用范围,关键在于找到切入点,扬长避短;再好的桩型一旦施工中不注意质量或超过其适用范围,就会出现质量问题甚至造成重大事故及经济损失。
郑州川岛机械设备有限公司刘国宇总经理也认为,现在大家都在谈旋挖钻机,好像旋挖钻机是万能机,什么桩型都用,事实上在国内很多地质情况下,旋挖钻机是无法满足的。我们需要针对各种地质情况开发不同的桩工设备,旋挖钻机只是其中的一种,世界上没有一种桩工设备是万能的。选择什么设备首先要认准地质情况和具体桩型,另外桩机生产企业、建筑设计部门要和施工单位相结合。
与旋挖钻机相比,长螺旋钻机近年发展比较平缓。长螺旋钻机的生产厂家和批量都不少,但纵观各厂的产品性能区别不大。我国现在所用的长螺旋钻机施工工法比较单一,在日本由长螺旋钻机变形的工法非常多,我国由于生产厂家与施工脱节,设备的改进变形多年来进展不大。
预制桩基础是近几十年来发展非常迅速的一种基础形式,其施工方法主要有锤击桩法和静压桩法。锤击桩法噪声大,锤击震动对周边环境产生不良影响。柴油锤施工还存在油烟飞溅等严重污染,因此这种施工方法在国外已经严格限制使用。近十几年来,我国大多数城市也相继出台了在市内工程中禁止使用锤击设备进行桩基础施工的法律法规。而静压桩法是一种利用静力沉桩将预制桩压入地基中的一种新型环保基础施工方法,由于它是利用静载将预制桩压入地基中,具有无震动、无噪声、高效节能、压桩速度快、成桩质量高等特点,已在城市建筑中得到越来越广泛的应用。液压静力压桩机以其无振动、无噪声、无污染、质量好的优点,成为目前预制桩施工的主要设备,砼预制管桩是我国近几年推广速度最快的一种工法,目前从南方到北方,从沿海到内地大部分省市都有应用,特别在软土地区己成为首选桩型。湖南山河智能机械股份有限公司自主研发的ZYJ系列液压静力压桩机己经形成了压桩力为60~1000t的系列化规模化生产,产品系列比较完善,年生产能力达到近200台。
总之,我国基础建设特别是高铁建设为桩工机械行业提供了巨大的发展空间,也对桩工机械企业及其产品提出了更高的要求,这就需要加强行业合作,加速自主创新,为用户提供高质量的产品,不断促进桩工机械行业的发展。

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世界桩工机械比较发达的国家主要是德国、意大利和日本,最先进的设备和工法一般也是这三个国家首先开发的,其次是美国、英国、法国、荷兰、芬兰等国。在全球桩工机械市场,宝峨、土力、卡萨格兰地的销售额应该居前三位。

近两年在我国交通运输业、能源、建筑业发展的带动下,特别是高速铁路建设拉动,我国桩工机械行业迎来了一个快速发展时期。

1我国桩工机械的发展

我国工程机械行业受益于国家经济持续发展、固定资产投资拉动、国家振兴装备制造业战略的实施等利好因素,全行业得到持续发展。据中国工程机械工业协会桩工机械分会统计,2012年我国桩工机械销售额100亿元,产品销售量6000台。虽然产值上我国还赶不上德国、意大利等国,但是数量上已是世界第一。

1.1旋挖钻机

目前旋挖钻机在国内外的灌注桩施工中得到广泛应用,尤其是在欧洲和日本等发达国家早就成为大直径钻孔灌注桩施工的主要设备。

国产旋挖钻机起步于上世纪80年代,1988年北京城建工程机械厂开发了履带起重机附着式旋挖钻机,20世纪90年代中期郑州勘察机械有限公司从英国BSP公司引进附着式旋挖钻机的生产技术,但由于此技术比较落后,配套起重机协调困难,没有形成批量生产。1998年徐工集团开发成功了国内第一台真正意义上的旋挖钻机,但受到当时国内发动机、液压件、钻杆、动力头等配套件及使用的限制,也没有批量生产。2003年以前我国的旋挖钻机主要以进口为主,价格昂贵,只有少数有实力的基础施工企业购买。青藏铁路的建设一方面展示了旋挖钻机的优越性,另一方面也提醒了国内的生产厂家,基础施工机械也有很大的发展空间。其后一些企业纷纷开发旋挖钻机,如北京三一重机、北京南车、湖南山河智能、福田重工等,国产旋挖钻机的开发成功大幅度降低了旋挖钻机的价格,打破了进口旋挖钻机一统天下的局面,使更多的用户买得起旋挖钻机,并且通过购买旋挖钻机也取得了较好的经济效益,这种相辅相成的关系极大地推动了旋挖工法在我国的应用。

“十一五”、“十二五”期间我国投巨资进行铁路、公路、电力、城市公共设施等建设,尤其高铁建设为我国旋挖钻机的发展带来前所未有的机遇。高铁客运专线有80%以上为桥梁,桥桩的直径大多在1.5m以下,深度60m以内,恰好适合旋挖钻机施工。

经过近几年的发展,国产旋挖钻机整机的主要性能已接近或达到国际先进水平。目前我国已能生产从6tm到40tm大中小型多种规格的旋挖钻机。根据市场需要,山东鑫国重机、郑州川岛、浙江振中等公司开发的小型旋挖钻机在工民建桩基础施工领域取得了非常好的业绩,小旋挖定位准确,使用成本低、维修方便、回报快,非常适合小型施工单位。南车、徐工、三一等公司开发的大型旋挖钻机应用在长江、黄河大型桥梁桩基础施工,大大提高了施工效率,缩短了工期。从2006年开始国产旋挖钻机占领了国内市场。据桩工机械分会统计,2006年我国旋挖钻机的销量350台左右,2007年450台左右,2008年900台左右,2009年1200台,2010年达到1700台。目前我国已是世界上最大的旋挖钻机生产国和使用国。

虽然广阔的市场前景为我国旋挖钻机企业提供了市场机遇,但与国外旋挖钻机几十年的发展历程相比,国内旋挖钻机行业起步较晚,在市场中大量应用的时间不长,所以国产设备需要改进的问题不容忽视。首先,我国旋挖钻机品种单一,大多数厂家仅生产一两种规格的产品,应生产多样化的产品种类。其次,国内自主创新的产品较少。第三,进口配套件的选用单一,应进一步多样化,售后服务水平也应逐步加强。第四,钻杆、钻具等国产配套件的质量应进一步提高。第五,旋挖钻机施工配套工艺工法的研究不够。我国地域辽阔且地质情况复杂。针对不同的地质类型,要明确不同的施工方案以及选用适合的施工设备。例如,东南沿海地层较软,西南西北大部分地区地层复杂,象兰新线基本都是卵石层岩层,在这些地区如何成孔,如何提高施工效率,需要企业下很大的功夫去研究,仅仅做完主机是解决不了问题的。

1.2长螺旋钻机

在小直径小深度混凝土灌注桩施工领域,长螺旋钻机最具有优势,效率高、成本低,特别是近几年CFG桩及后植入钢筋笼技术的开发成功大大提高了长螺旋钻孔灌注桩的适用范围,目前已从我国广大北方地区推广应用到湖北、湖南、广东等地。高铁客运专线部分路段采用CFG桩进行路基加固,也带动了长螺旋钻机的生产,近几年长螺旋钻机的产量稳步增长。统计几个主要的生产厂家,2012年生产液压步履式长螺旋钻机363台,生产电动、液压履带式长螺旋钻机178台,以上统计不全面,根据长螺旋钻机动力头的生产情况,2011年长螺旋钻机产量应该接近1000台,2012年1500台左右。现在我国已形成郑州、新河、胶东、瑞安、长沙几个大的长螺旋钻机生产基地。

长螺旋钻机的生产厂家和产量都不少,但各厂的产品性能区别不大,各厂家的钻机动力头和钻具几乎一样。我国现在所用的长螺旋钻机施工工法比较单一,日本由长螺旋钻机变形的工法非常多,我国生产厂家与施工脱节,设备的改进多年来进展不大。事实上长螺旋钻机还有很大的发展空间。

1)开发适合软土层、卵石层等复杂易塌地层的套管式长螺旋钻机,即内置钻杆高速小扭矩正转,外层套管低速大扭矩反转。

2)钻机动力头由单速向多速发展,以适合不同桩径和深度的要求,提高施工效率。

3)钻具直接影响长螺旋钻机的施工效率,生产厂家应该和施工单位结合,开发出适合不同地质情况的钻具。国外厂家,如日本三和机材,仅长螺旋钻头就有几十种。

4)产品缺少必要的安全装置,如拔桩力限制器、防过卷装置等,稳定性差,事故多发。

1.3正反循环工程钻机

虽然旋挖钻机发展很快,但在我国东南沿海地区及其它中小城市混凝土灌注桩的施工仍然主要以正反循环工程钻机为主,正反循环工程钻机施工需要泥浆护壁,产生大量泥浆,许多施工企业对泥浆不经任何处理随意排放造成严重环境污染。随着我国经济水平的提高、环保法规的健全及新设备的应用,此种钻机的使用会越来越少。当然,在大直径大深度桩基础的施工中,正反循环工程钻机仍有优势。近几年正反循环工程钻机的产量变化不大,每年都在1000台左右。

在跨江跨海大桥基础桩的施工方面,国产大直径正反循环工程钻机与进口钻机相比还是有差距,如故障多、入岩效率低、钻头易损坏等。我国近几年海上江上的工程很多,国内的厂家应该在这方面进行攻关。

我国的某些地区如温州、宁波等地,土质特别软,以淤泥为主,桩侧摩擦力很小,要求桩必须入岩。我国的入岩设备十分落后,现在中小直径的嵌岩桩基本上采用冲击钻施工,但效率非常低。国外通常使用潜孔锤施工岩层,效率很高,但国内大直径的潜孔锤还是空白,而小直径的潜孔锤可靠性很差,需要进一步研究。

1.4液压静力压桩机

目前管桩的施工设备主要是液压静力压桩机,其优点是无振动、无噪音、无污染、质量好,所以混凝土预制管桩是我国近几年推广速度很快的一种工法。目前从南方到北方,从沿海到内地大部分省市都有应用,特别在软土地区已成为工民建的首选桩型。主要原因如下:

1)管桩在工厂加工,质量容易保证,不像现场灌注桩易出现质量事故;

2)管桩生产企业规模越来越大,管桩的成本大幅度降低;

3)液压静力压桩机的性能显著提高,产品种类也越来越丰富;

4)管桩生产企业与压桩机生产企业的大力推广。

2012年我国生产液压静力压桩机600多台。
液压静力压桩机的生产企业主要集中在湖南、浙江、上海、江苏,湖南山河智能的市场占有率超过50%。针对硬地层静力压桩机施工困难的问题,山河智能与广东建科院正在联合开发带钻机的静力压桩机,即利用套在桩管内的螺旋钻机边钻孔边压桩,到达预定深度,钻机反转,扩孔钻头收回,从桩管内拔出钻杆。液压静力压桩机的最大缺点是笨重,运输费用高,转移场地麻烦。

1.5桩锤

桩锤包括筒式柴油锤、导杆式柴油锤、液压锤、振动锤等。

筒式柴油锤主要生产厂家有上海工程机械厂、广东力源液压机械有限公司等。导杆式柴油锤的主要生产厂有江苏东达、巨力、巨威、抚顺6409等。其中,上海工程机械厂从德国德尔马克引进的技术,质量最好,批量最大,为配合上海洋山港和杭州湾大桥、东海大桥风电的建设,该厂开发了D160、D220柴油锤,D220柴油锤是目前世界上最大的柴油锤。柴油锤由于噪音、油烟污染等公害无法解决,使用会越来越少。

振动锤主要生产厂家有浙江振中工程机械股份有限公司、浙江瑞安八达工程机械厂等,我国电动式振动锤的发展已经非常成熟,从几千瓦到几百千瓦都能自行设计制造。近两年浙江振中公司的可调偏心力矩振动锤已有多台应用于上海洋山港砂桩工程,并出口到日本、韩国等发达国家。我国液压振动锤刚起步,上海振中已开发出激振力100t、200t的液压振动锤。液压振动锤应向高频、调频调幅的方向发展。

今后数年,我国将投资数万亿建设海上风电,以前海上风电基础多为群桩,群桩施工周期长、成本高。欧洲、日本等国在建的海上风电已改为单桩基础,即直接把直径5~6m、壁厚100mm左右、长数十米的大钢管用液压冲击锤打入或用振动锤沉入海底。此类大型的液压锤或振动锤我国目前还是空白,必须从国外进口,而进口产品的价格又十分昂贵。结合工程需要,国内有实力的企业应该着手研究。

1.6液压抓斗

近十年来我国地下连续墙技术发展迅猛,上海、广州、北京等地已在高层建筑和地铁车站等数百项工程中应用地下连续墙支护技术。据了解,国务院已经批复二十多个城市修建地铁和轻轨,投资近万亿,我国的地下连续墙施工设备必将有一个大的发展。我国目前建造地下连续墙所用的设备是液压抓斗和多轴钻孔机。

建造大深度大厚度地下连续墙通常使用抓斗式成槽机,主要包括钢丝绳抓斗、液压导板式抓斗、导杆式抓斗、混合抓斗等,由于液压导板式抓斗具有抓斗升降速度快、闭斗力大、挖槽能力强、施工效率高、施工深度大、成墙厚度大、成墙精度高等特点,所以使用量最大。近几年国产液压抓斗发展很快,2012年我国液压抓斗的销量在120台左右,生产企业有上海金泰、徐工、南车、三一、上海工程等。目前上海金泰的液压抓斗市场占有率超过50%。

1.7多轴钻孔机

SMW工法是利用专门的多轴钻孔机钻进切削土体,同时在钻头端部将水泥浆液注入土体,经充分搅拌混合后,再将H型钢或其他型材插入搅拌桩体内,形成地下连续墙体,利用该墙体直接作为挡土和止水结构。该工法取代原有的钻孔灌注桩和止水帷幕的围护方法,具有施工速度快、止水效果好、工程造价低、无污染等优点,是一种有推广前途的施工工艺。SMW工法在上海、天津、南京、杭州等地已经推广使用。

我国SMW工法施工用多轴钻孔机早期全部从日本进口,如日本三和机材、三和机工,主要以二手机为主,价格昂贵,设备的短缺严重制约了SMW工法在我国的推广应用。近几年国产的SMW工法用多轴钻孔机已能够满足国内施工的需要,主要生产企业有上海工程、上海金泰、浙江振中,2012年SMW工法用多轴钻孔机的销量在130台左右。今年上海工程机械厂根据工程需要开发了施工深度超过50m的超深多轴钻机,在郑州高铁车站基坑施工中使用非常好。

1.8桩架

桩架是习惯叫法,根据它的用途和构造原理,实际上是一台打桩专用的起重与导向设备。柴油锤、液压锤、振动锤、钻孔机、振冲器、深层搅拌机等工作装置在施工时都必须与桩架配套使用,桩架的功能主要是起吊各种桩锤等工作装置、桩料斗、钢筋笼等,给桩锤等工作装置导向和变幅,确定桩位。

桩架按结构特点分滚管式、轨道式、步履式、履带式。我国目前大量使用的桩架为滚管式和步履式。此种桩架国际上已经很少使用。液压步履桩架是具有中国特点的桩架,以步履方式移动桩位和回转,造价低,深受中小基础施工公司的欢迎,它的最大缺点是转移不便。全液压履带式三点桩架是目前国外广泛应用的一种最先进的桩架,上海工程机械厂引进日本车辆DH558、DH658桩架生产技术,其产品达到国际先进水平。

20世纪90年代末期,我国一些厂家将步履桩架和履带桩架的优点相结合开发出了电动履带式桩架,成本与全液压履带桩架相比大幅度降低,移动又比步履式方便。该产品受到施工单位的欢迎,是短期内履带桩架的发展方向,但其外接电源存在安全隐患。

2我国需研究的桩工机械产品

2.1地下连续墙施工设备

地下连续墙包括承重式连续墙、防渗挡土墙和单纯的防渗墙。一般地层的地下连续墙施工多用液压抓斗,但遇到硬质地层液压抓斗施工困难,为此宝峨、卡萨格兰地公司开发了水平多轴式掘削机,我国的三峡工程、南水北调穿黄工程、深圳地铁、上海地铁引进了上述设备,使用效果很好。

在防渗挡土墙施工领域,以前多用垂直式单轴或多轴钻机,在日本和我国的沿海地区SMW工法使用非常普遍。但现在的多轴钻机遇到硬质复杂地层施工困难,如在北京地区三轴钻机施工就有一定难度。为解决该问题,德国宝峨公司开发了BCM系列水平多轴式深层搅拌机,日本神钢公司开发了TRD切削机。宝峨BCM系列水平多轴式深层搅拌机下部有两个水平设置的切削头,切削头上镶有截齿,上部是一方形导杆,通过滑道与三支点打桩机立柱相联接。该机适应面广,在岩石、砾石层中都能施工,施工深度可达35m,施工精度高,成墙防水效果好,无污染。神钢TRD切削机结构独特,在履带底盘上侧向布置一个链轮链条式切削机构,周围链条上装有切削刀头。与以前纵向施工方式不同,TRD切削机开始先钻到预定深度,然后全深度横向切削,切削同时注入水泥浆,形成水泥土墙。TRD切削机施工效率非常高,施工实际深度已达60m,成墙质量好,无污染。

2.2地下障碍物拆除设备

随着旧城改造的工程越来越多,旧有建筑物的地下基础如何拆除是一个难题。我国2010年上海世博会的场馆都在黄浦江两岸原有工厂上建设的,也有类似问题,现在我国采用振动加高压冲水的办法。日本等发达国家旧城改造的工程特别多,也开发了多种拆除地下障碍物的工法和设备。一般是利用全套管全回转式钻孔机先行切削,套管内切下的障碍物主要有3种取出方式:①用冲抓斗、十字锤破碎抓取;②电动或液压驱动的短螺旋钻头破碎取出;③多爪式液压破碎机夹碎取出。

2.3长螺旋钻机入岩设备

现在许多桩基础为了确保承载力都要求桩要入岩,我国目前所用的入岩设备十分落后,基本上是冲击钻,效率低、泥浆污染严重。在韩国和日本等国,有一种工法入岩施工十分有效,即双动力头长螺旋钻机与气动潜孔锤联合施工。具体方法是:内动力头驱动长螺旋钻杆,钻杆下端装有潜孔锤,钻杆带动潜孔锤回转的同时,高压空气经过钻杆内孔带动潜孔锤的头部上下冲击运动,这样边回转边冲击,将岩石破碎成小碎块。由于外动力头驱动外套管反向旋转,被破碎成小碎块的岩石在高压空气的作用下沿螺旋叶片被返至地面。达到预定深度后,将内钻杆及潜孔锤拔出,等插入钢筋笼灌完混凝土后再将外套管拔出。此种工法施工效率高,成孔质量好,无泥浆污染。

3主要问题和建议

1)结合施工工法,不断开发新产品。桩工机械的特点是:要满足不同的桩型、不同的地质条件和不同的工程要求,而且随着施工方法的不断出现,又需要开发新的品种,因此桩工机械行业的每种设备都有各自的适应范围,目前正处于快速发展期,企业一定要抓住机遇,打好基础,定好位。

2)加强自主创新,提升传统产品性能,利用高新技术改造和提升传统产品是行业提高竞争力的重要举措。

3)提高核心竞争力,以自主创新走向世界。近年来我国桩工机械出口形势喜人,但产品距世界先进水平还有一定的差距,要打造稳定的市场占有率和品牌,企业一定要将产品、配套件、服务提到一定的高度,这是实现国际化发展的基本保证。

4)避免无序竞争,提倡和谐、共赢。企业的发展战略应为利益关系者之间的共同发展,企业要结合国情和工程施工的特点,不断自主创新,认真研究市场,使每个企业都拥有自己的特色和品牌,形成差异化竞争格局,走出一条适合自己的稳健发展道路。

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