我國樁工機械行業60年發展及成就回顧

   我國樁工機械行業在經歷了60年的發展后已經形成了一定的規模，不但可以基本滿足國內日益增長的基礎設施建設需要，而且已經走向了國際市場。在建國60年的發展過程中，我國樁工機械行業經歷了由無到有、由小到大的發展歷程,為新中國建設做出了不可磨滅的貢獻。本文旨在對我國樁工機械行業60年的發展進行梳理，與讀者共同感受樁工機械行業的進步。在此特別感謝中國工程機械工業協會樁工機械分會給予的大力支持。

    現代工程地基基礎的重要形式是各種樁基礎、樁圍幕等，打樁用的機械設備稱為樁工機械。樁的種類比較多，根據用途可分為基礎支承樁、防護圍幕樁以及錨固樁等；根據材質，可分為鋼樁、鋼筋混凝土樁、木樁、砂樁和灰土樁等；根據樁的制造工藝不同，可分為熱軋鋼樁、混凝土預制樁、灌注樁以及砂樁等；根據樁的斷面形狀不同，有方樁、圓樁、管樁、鋼板樁、工字形鋼樁等。由于樁工機械只是用于基礎施工，所以大部分樁工機械是屬單件小批量的，因此樁工機械行業的規模也不會很大。從工程造價和施工工期來講，基礎工程要占全部工程的1/3。因此樁工機械的發展與不斷進步，對我國的建筑機械化事業有著重要的促進作用。

    1樁工機械的發展歷程

    解放前，我國幾乎沒有樁工機械制造業。20世紀50年代初期，我國基礎施工全部使用舊中國從國外進口遺留下來的蒸氣式打樁機和笨重的落錘。一五期間，由于國家重點建設工程的需要，我國開始仿制國外3??10t單作用和雙作用蒸氣式打樁機以及原蘇聯的BⅡ系列振動樁錘，開始有了以仿制為主的樁工制造業。廠家都是施工部門的修配廠，當時還沒有專業的樁工機械生產廠，所以50年代是我國樁工機械行業的萌芽時期。

    60年代初，一機部成立第五局——工程機械局，將上海電工機械廠改為上海工程機械廠，定點生產樁工機械，成為我國最早生產樁工機械的專業生產廠。并將一機部建筑機械研究所第二研究室定為樁工機械研究室，開始了我國自行研制樁工機械的成長時期。

    70年代是我國樁工機械行業發展時期，這個時期成立了樁工機械行業組，有樁工機械行業制造企業10余家，能生產4大類、30多個品種，年產量400余臺。

    80年代是我國樁工機械行業壯大時期。1984年成立了中國建筑機械化協會樁工機械分會，有樁工機械行業制造企業20余家，上海同濟大學、哈爾濱建筑大學、南京建工學院、東北大學等高等院校也開始從事樁工機械新產品、新技術、新原理的研究，能生產10大類、50多個品種、200多種規格、型號的樁工機械產品。

    90年代是我國樁工機械行業高速發展時期。行業制造廠家已發展到30余家，并形成了部屬研究所、企業研究所、院校研究所(室)3個層次的科研設計力量，能生產400多種規格、型號的樁工機械產品，銷售收入達6.5億元。

    進入21世紀后，隨著我國各種基礎設施建設和住房建設的快速發展，樁工機械制造業及其市場得到了前所未有的高速發展，形成了幾十家專業生產企業及上百個產品型號的規模。

    2樁工機械的技術進步

    我國的樁工機械制造水平經歷了由低到高的發展歷程，幾十年來，樁工機械的技術進步主要表現在以下幾個方面：

    (1)制造企業與施工工法密切結合，開發研制新產品，實現了產品系列化。目前，柴油樁錘有筒式水冷、筒式風冷和導桿式三個系列共31個型號規格；振動樁錘有DZ系列、引進生產的KM、VM系列、液壓式可調偏心矩EP系列，共有47個型號規格；液壓打樁錘有一個系列共3個型號規格；壓樁機有一個系列共11個規格型號；長螺旋鉆孔機有一個系列共7個型號規格；潛水式鉆孔機有一個系列共4個型號規格；轉盤式鉆孔機有一個系列共15個型號規格；振沖器有一個系列共8個型號規格；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個型號規格。

    (2)樁工機械產品普遍采用了液壓傳動、機械振動等先進技術，計算機輔助設計(CAD)等先進設計手段,產品技術水平上了一個新的檔次,達到了國外80年代末、90年代初的技術水平。在樁工機械產品中，履帶底盤三支點打樁架、液壓樁錘、步履式樁架、壓樁機、部分型號的轉盤式鉆機、振動樁錘的偏心矩調節機構、夾樁機構、回轉斗式鉆機的動力頭等均采用了全液壓傳動。為適應不同地質條件的施工，建設部北京建筑機械化研究院開發研制了EP系列液壓式可調偏心矩振動錘，激振力可由0調到數百噸，振幅可由0調到20mm。該機種目前已廣泛應用于各種地基基礎施工。1996年勝利油田為建造海上石油平臺，與長沙建設機械研究院聯合研制開發了DZ400S、DZ600S振動錘，采用了耐振電機和變頻調速技術，其功率達600kW，是國內超大型電動振動樁錘。由于樁工機械普遍采用了液壓傳動、機械振動、變頻、變幅等先進技術，產品技術水平基本達到了國外90年代初水平。

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   (3)采用新原理、新結構研制了一批具有我國自己特點的樁工機械。我國有很多軟土地帶，為了在軟土地區進行樁基礎施工，并減少施工公害，在20世紀70年代初，根據北京地鐵工程急需，我國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,可同時壓二根樁,單樁壓力達160t。以后又相繼研制成功液壓式配重平衡的砼預制樁單樁壓樁機，使用性能較好。該壓樁機具有無空氣污染、無噪音、無振動等優點，目前已批量生產。

    液壓步履式打樁架也是具有我國自己特點的樁工機械，該機采用液壓傳動步履式新結構原理，接地比壓低，通過性能好，能前后左右行走移位，也能回轉，是一種結構緊湊、造價比較低，性能比較完善，操縱方便省力、技術適用性能可靠的打樁架，目前也已批量生產，廣泛應用在樁基礎施工中。

    (4)通過引，消化、吸收進國外先進技術，促使了我國樁工機械產品技術水平的不斷提高。1983年、1995年和1998年，上海工程機械廠以許可證方式分別引進了德國DEIMAG公司風冷筒式柴油樁錘系列、日本車輛制造雙作液壓樁錘系列和履帶底盤三支點液壓打樁架的設計制造技術。1984年，撫順挖掘機廠以許可證形式引進日本日立建機履帶底盤三支點液壓打樁機。1986年，蘭州建筑通用機械總廠以許可證形式引進日本建調神戶振動沉拔樁錘系列。1987年，黑龍江肇州液壓件廠以技貿結合形式引進日本KEACHO公司切樁機。1988年，北京城市建設工程機械廠引進意大利土力公司附著式大直徑旋挖鉆機。1994年，鄭州勘察機械廠以許可證形式引進英國BSP附著式大直徑回轉斗(短螺旋)鉆機。1995年和1998年上海工程機械廠以許可證形式分別引進了日本車輛制造雙作用液壓樁錘和履帶底盤三支點液壓打樁機。1998年，哈爾濱四海工程機械制造公司以技貿結合形式引進日本車輛制造履帶式起重機。這9項引進產品經消化吸收，多數項目目前已批量投產，國產化率一般達到90％以上。

    通過引進國外產品，技術轉化，促進了我國樁工機械產品的不斷改進和技術水平的不斷提高。北京建筑機械化研究院與日本車輛制造公司進行了樁工機械多種產品的計算機輔助設計(CAD)開發技術合作，這種技術合作方式促進了我國技術人員對日本技術產品的全面深入了解，顯著地提高了我國樁工機械計算機輔助設計開發研究能力。

    (5)多項樁工機械產品及新技術成果榮獲各級科技進步獎。在全行業的共同努力下，50年來開發研制成功了數百項樁工機械新技術、新產品，為完成國家重點工程的基礎施工發揮了巨大作用。20世紀80年代和90年代，一批技術先進且在工程施工中取得了顯著經濟和社會效益的技術產品榮獲了部級、省市級科技進步獎、專利獎及其它各種獎勵。詳見表1。

表1 20世紀80年代和90年代樁工機械產品獲部級科技進步獎項目

    3樁工機械的行業現狀

    進入20世紀以后，在國家大形勢的影響下，一些中國建筑工程機械行業的大型企業如北京市三一重機、中聯重科、鄭州宇通、山河智能、南車時代等紛紛進入樁工機械行業，樁工機械行業進入快速發展時期。2004年，樁工機械的生產廠家有近50家，銷售量3861臺，銷售收入8.7億元，開發新產品13個品種，制定國家與行業標準39項。其中旋挖鉆孔機發展最快。

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    根據中國工程機械工業協會對樁工機械分會27個主要生產企業的不完全統計，2007年生產樁工機械3838臺，銷售3525臺，工業總產值352829.5萬元，產品銷售收入323485.8萬元，與2006年相比，銷售收入大幅增長。2007年樁工機械主要產品產量、銷量、庫存情況見表2。

    由于樁工機械必須結合工程的目的規模、樁的品種及用途、施工工法以及施工過程中遇到的各種地質條件，因此樁工機械是一種多品種、多規格、批量小、專用性較強的施工機械。由于樁工機械涉及基礎工程項目不同，各類產品的銷售情況也各不相同，柴油錘和鉆孔機的銷售量較大，分別占33.3％、32.6％，但就銷售額而言，鉆孔機產品約占整個行業的70％左右。

    2007年，隨著國家高速鐵路建設項目的展開，旋挖鉆機得到快速發展，銷售量比2006年增長52.2%；液壓壓樁機在混凝土預制管樁迅速發展的帶動下，2007年銷售量比2006年增長82%，導桿式柴油錘的實際產銷量也因此增加；在樁工機械產品中，近年來新開發的地下連續墻液壓抓斗發展最快，2007年的銷售量與2006年相比增長642.9%；其他樁工機械產品銷售情況變化不大，筒式柴油錘、振動錘和反循環鉆孔機(工程鉆機)，隨著國家對環保法規的制定，由于噪聲、振動、油煙和泥漿污染，在城市施工中受到限制，發展比較緩慢，2007年柴油錘銷售量同比減少5.4%，振動錘銷售量同比增長3.4%。

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    進出口方面，據不完全統計，2007年出口樁工機械416臺，銷售額為3203.99萬美元，比2006年增長185.1%，出口創匯的大幅度增加,特別是旋挖鉆機，不僅徹底改變了依賴進口的局面，而且出口產品占年銷量的22.7%，有的企業1/3左右的產品銷往國外。2007年樁工機械產品出口情況見表3。

    在科技成果與新產品方面，2007年樁工機械行業加大技術創新力度，新產品不斷涌現。據不完全統計，徐工徐州筑路機械有限公司的《海上復雜地層旋挖鉆機及成孔工藝研究應用》項目于2008年3月通過專家組驗收；江陰市振沖機械制造有限公司研制的ZCQ180振沖器于2008年8月通過江蘇省級鑒定。2007年開發新產品的有上海工程機械廠有限公司D220筒式柴油錘；廣東力源液壓機械有限公司JB62、JB100、JB160步履式樁架；北京市三一重機有限公司SR360旋挖鉆機、SR220R入巖旋挖鉆機、SP120反循環鉆機、SFY658全液壓樁架；浙江振中工程機械有限公司DZJ200A、EP360振動錘；北京南車時代重工機械有限公司TR180D、TR250D、TR250DJ旋挖鉆機、THH60液壓打樁錘、DZ60液壓振動錘、ZY40連續墻抓斗；上海金泰工程機械有限公司SD28旋挖鉆機、SG40A液壓抓斗；河北新鉆鉆機有限公司LW33螺紋樁機、GZ18空心樁鉆機、KQ600L潛水雙軸鉆機；鄭州川島機械設備有限公司SH665、CD856旋挖鉆機、HS567強夯錘；江蘇東達工程機械有限公司DD90、DD120導桿式柴油錘，JBY40、JBY120步履式樁架；內蒙古北方重型汽車股份有限公司NR1801DR、NR1802DL、NR2002SL旋挖鉆機；徐州鵬達基礎樁工程機械研究所旋挖鉆機；山東福田雷沃重工股份有限公司12、18、26系列旋挖鉆機；方圓集團樁工機械廠螺紋樁機；鄭州正弘樁工機械制造有限公司JLR10系列旋挖鉆等等。

    4行業發展的特點

    回顧我國樁工機械行業的發展歷程，主要體現出了以下幾個特點：

    (1)旋挖鉆機產品形成系列并推動了行業發展。旋挖鉆機產品系列向上下延伸逐步形成批量，不僅滿足了施工的不同需求，也帶動了一批配套件企業，壯大了行業力量，而且由于這一高科技、高附加值產品的拉動，大大提高了整個行業的產值，促進了行業的技術進步。

    (2)出口創匯大幅度增加。樁工機械行業通過引進、模仿、吸收以及自主創新，產品的技術水平不斷提升，在國內樁基礎施工中幾乎都是國產產品。不僅如此，筒式柴油錘還出口歐美。2007年樁工機械產品出口量大幅度增加，其中旋挖鉆機出口創匯更為顯著。

    (3)在混凝土預制管樁迅速發展的帶動下，2007年不僅使液壓壓樁機的銷售量比2006年增長82%，同時混凝土預制管樁的應用也促進了生產導桿式柴油錘企業的發展。另外，近年來地下連續墻的施工,特別是上海地區的基礎工程項目，使得2007年地下連續墻液壓抓斗發展最為迅猛。

    (4)同質化競爭加劇。目前樁工機械由于配套件和外協件供應渠道、企業創新不足和缺乏投入等因素，產品雷同較多，同質化惡性競爭，步履式長螺旋鉆孔機、導桿式柴油錘和旋挖鉆機等產品的生產企業較多，產品差異不大，容易發生不良競爭。

    (5)自主創新，提高產品的技術水平。科技發展規律證明，創新從來都是企業的發展之本，自主創新是以自己為主，不排除引進吸收。2007年，樁工機械行業在總結經驗的基礎上加大了自主創新力度，在旋挖鉆機系列化和地下連續墻液壓抓斗產品中已初見成效，對旋挖鉆機的入巖和液壓抓斗的糾偏等關鍵技術進行攻關，研發了具有自主知識產權和核心競爭力的產品。與此同時，企業也重視引入新技術，不斷提升老產品的技術水平，在產品上采用智能化的控制技術日益增多。