我国桩工机械行业60年发展及成就回顾

   我国桩工机械行业在经历了60年的发展后已经形成了一定的规模，不但可以基本满足国内日益增长的基础设施建设需要，而且已经走向了国际市场。在建国60年的发展过程中，我国桩工机械行业经历了由无到有、由小到大的发展历程,为新中国建设做出了不可磨灭的贡献。本文旨在对我国桩工机械行业60年的发展进行梳理，与读者共同感受桩工机械行业的进步。在此特别感谢中国工程机械工业协会桩工机械分会给予的大力支持。

    现代工程地基基础的重要形式是各种桩基础、桩围幕等，打桩用的机械设备称为桩工机械。桩的种类比较多，根据用途可分为基础支承桩、防护围幕桩以及锚固桩等；根据材质，可分为钢桩、钢筋混凝土桩、木桩、砂桩和灰土桩等；根据桩的制造工艺不同，可分为热轧钢桩、混凝土预制桩、灌注桩以及砂桩等；根据桩的断面形状不同，有方桩、圆桩、管桩、钢板桩、工字形钢桩等。由于桩工机械只是用于基础施工，所以大部分桩工机械是属单件小批量的，因此桩工机械行业的规模也不会很大。从工程造价和施工工期来讲，基础工程要占全部工程的1/3。因此桩工机械的发展与不断进步，对我国的建筑机械化事业有着重要的促进作用。

    1桩工机械的发展历程

    解放前，我国几乎没有桩工机械制造业。20世纪50年代初期，我国基础施工全部使用旧中国从国外进口遗留下来的蒸气式打桩机和笨重的落锤。一五期间，由于国家重点建设工程的需要，我国开始仿制国外3??10t单作用和双作用蒸气式打桩机以及原苏联的BⅡ系列振动桩锤，开始有了以仿制为主的桩工制造业。厂家都是施工部门的修配厂，当时还没有专业的桩工机械生产厂，所以50年代是我国桩工机械行业的萌芽时期。

    60年代初，一机部成立第五局——工程机械局，将上海电工机械厂改为上海工程机械厂，定点生产桩工机械，成为我国最早生产桩工机械的专业生产厂。并将一机部建筑机械研究所第二研究室定为桩工机械研究室，开始了我国自行研制桩工机械的成长时期。

    70年代是我国桩工机械行业发展时期，这个时期成立了桩工机械行业组，有桩工机械行业制造企业10余家，能生产4大类、30多个品种，年产量400余台。

    80年代是我国桩工机械行业壮大时期。1984年成立了中国建筑机械化协会桩工机械分会，有桩工机械行业制造企业20余家，上海同济大学、哈尔滨建筑大学、南京建工学院、东北大学等高等院校也开始从事桩工机械新产品、新技术、新原理的研究，能生产10大类、50多个品种、200多种规格、型号的桩工机械产品。

    90年代是我国桩工机械行业高速发展时期。行业制造厂家已发展到30余家，并形成了部属研究所、企业研究所、院校研究所(室)3个层次的科研设计力量，能生产400多种规格、型号的桩工机械产品，销售收入达6.5亿元。

    进入21世纪后，随着我国各种基础设施建设和住房建设的快速发展，桩工机械制造业及其市场得到了前所未有的高速发展，形成了几十家专业生产企业及上百个产品型号的规模。

    2桩工机械的技术进步

    我国的桩工机械制造水平经历了由低到高的发展历程，几十年来，桩工机械的技术进步主要表现在以下几个方面：

    (1)制造企业与施工工法密切结合，开发研制新产品，实现了产品系列化。目前，柴油桩锤有筒式水冷、筒式风冷和导杆式三个系列共31个型号规格；振动桩锤有DZ系列、引进生产的KM、VM系列、液压式可调偏心矩EP系列，共有47个型号规格；液压打桩锤有一个系列共3个型号规格；压桩机有一个系列共11个规格型号；长螺旋钻孔机有一个系列共7个型号规格；潜水式钻孔机有一个系列共4个型号规格；转盘式钻孔机有一个系列共15个型号规格；振冲器有一个系列共8个型号规格；轨道式打桩架和步履式打桩架也基本形成系列，每种打桩架也有3～5个型号规格。

    (2)桩工机械产品普遍采用了液压传动、机械振动等先进技术，计算机辅助设计(CAD)等先进设计手段,产品技术水平上了一个新的档次,达到了国外80年代末、90年代初的技术水平。在桩工机械产品中，履带底盘三支点打桩架、液压桩锤、步履式桩架、压桩机、部分型号的转盘式钻机、振动桩锤的偏心矩调节机构、夹桩机构、回转斗式钻机的动力头等均采用了全液压传动。为适应不同地质条件的施工，建设部北京建筑机械化研究院开发研制了EP系列液压式可调偏心矩振动锤，激振力可由0调到数百吨，振幅可由0调到20mm。该机种目前已广泛应用于各种地基基础施工。1996年胜利油田为建造海上石油平台，与长沙建设机械研究院联合研制开发了DZ400S、DZ600S振动锤，采用了耐振电机和变频调速技术，其功率达600kW，是国内超大型电动振动桩锤。由于桩工机械普遍采用了液压传动、机械振动、变频、变幅等先进技术，产品技术水平基本达到了国外90年代初水平。

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   (3)采用新原理、新结构研制了一批具有我国自己特点的桩工机械。我国有很多软土地带，为了在软土地区进行桩基础施工，并减少施工公害，在20世纪70年代初，根据北京地铁工程急需，我国研制成功了用于工字钢桩的液压式锚桩平衡反力的DY320型压桩机,可同时压二根桩,单桩压力达160t。以后又相继研制成功液压式配重平衡的砼预制桩单桩压桩机，使用性能较好。该压桩机具有无空气污染、无噪音、无振动等优点，目前已批量生产。

    液压步履式打桩架也是具有我国自己特点的桩工机械，该机采用液压传动步履式新结构原理，接地比压低，通过性能好，能前后左右行走移位，也能回转，是一种结构紧凑、造价比较低，性能比较完善，操纵方便省力、技术适用性能可靠的打桩架，目前也已批量生产，广泛应用在桩基础施工中。

    (4)通过引，消化、吸收进国外先进技术，促使了我国桩工机械产品技术水平的不断提高。1983年、1995年和1998年，上海工程机械厂以许可证方式分别引进了德国DEIMAG公司风冷筒式柴油桩锤系列、日本车辆制造双作液压桩锤系列和履带底盘三支点液压打桩架的设计制造技术。1984年，抚顺挖掘机厂以许可证形式引进日本日立建机履带底盘三支点液压打桩机。1986年，兰州建筑通用机械总厂以许可证形式引进日本建调神户振动沉拔桩锤系列。1987年，黑龙江肇州液压件厂以技贸结合形式引进日本KEACHO公司切桩机。1988年，北京城市建设工程机械厂引进意大利土力公司附着式大直径旋挖钻机。1994年，郑州勘察机械厂以许可证形式引进英国BSP附着式大直径回转斗(短螺旋)钻机。1995年和1998年上海工程机械厂以许可证形式分别引进了日本车辆制造双作用液压桩锤和履带底盘三支点液压打桩机。1998年，哈尔滨四海工程机械制造公司以技贸结合形式引进日本车辆制造履带式起重机。这9项引进产品经消化吸收，多数项目目前已批量投产，国产化率一般达到90％以上。

    通过引进国外产品，技术转化，促进了我国桩工机械产品的不断改进和技术水平的不断提高。北京建筑机械化研究院与日本车辆制造公司进行了桩工机械多种产品的计算机辅助设计(CAD)开发技术合作，这种技术合作方式促进了我国技术人员对日本技术产品的全面深入了解，显著地提高了我国桩工机械计算机辅助设计开发研究能力。

    (5)多项桩工机械产品及新技术成果荣获各级科技进步奖。在全行业的共同努力下，50年来开发研制成功了数百项桩工机械新技术、新产品，为完成国家重点工程的基础施工发挥了巨大作用。20世纪80年代和90年代，一批技术先进且在工程施工中取得了显著经济和社会效益的技术产品荣获了部级、省市级科技进步奖、专利奖及其它各种奖励。详见表1。

表1 20世纪80年代和90年代桩工机械产品获部级科技进步奖项目

    3桩工机械的行业现状

    进入20世纪以后，在国家大形势的影响下，一些中国建筑工程机械行业的大型企业如北京市三一重机、中联重科、郑州宇通、山河智能、南车时代等纷纷进入桩工机械行业，桩工机械行业进入快速发展时期。2004年，桩工机械的生产厂家有近50家，销售量3861台，销售收入8.7亿元，开发新产品13个品种，制定国家与行业标准39项。其中旋挖钻孔机发展最快。

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    根据中国工程机械工业协会对桩工机械分会27个主要生产企业的不完全统计，2007年生产桩工机械3838台，销售3525台，工业总产值352829.5万元，产品销售收入323485.8万元，与2006年相比，销售收入大幅增长。2007年桩工机械主要产品产量、销量、库存情况见表2。

    由于桩工机械必须结合工程的目的规模、桩的品种及用途、施工工法以及施工过程中遇到的各种地质条件，因此桩工机械是一种多品种、多规格、批量小、专用性较强的施工机械。由于桩工机械涉及基础工程项目不同，各类产品的销售情况也各不相同，柴油锤和钻孔机的销售量较大，分别占33.3％、32.6％，但就销售额而言，钻孔机产品约占整个行业的70％左右。

    2007年，随着国家高速铁路建设项目的展开，旋挖钻机得到快速发展，销售量比2006年增长52.2%；液压压桩机在混凝土预制管桩迅速发展的带动下，2007年销售量比2006年增长82%，导杆式柴油锤的实际产销量也因此增加；在桩工机械产品中，近年来新开发的地下连续墙液压抓斗发展最快，2007年的销售量与2006年相比增长642.9%；其他桩工机械产品销售情况变化不大，筒式柴油锤、振动锤和反循环钻孔机(工程钻机)，随着国家对环保法规的制定，由于噪声、振动、油烟和泥浆污染，在城市施工中受到限制，发展比较缓慢，2007年柴油锤销售量同比减少5.4%，振动锤销售量同比增长3.4%。

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    进出口方面，据不完全统计，2007年出口桩工机械416台，销售额为3203.99万美元，比2006年增长185.1%，出口创汇的大幅度增加,特别是旋挖钻机，不仅彻底改变了依赖进口的局面，而且出口产品占年销量的22.7%，有的企业1/3左右的产品销往国外。2007年桩工机械产品出口情况见表3。

    在科技成果与新产品方面，2007年桩工机械行业加大技术创新力度，新产品不断涌现。据不完全统计，徐工徐州筑路机械有限公司的《海上复杂地层旋挖钻机及成孔工艺研究应用》项目于2008年3月通过专家组验收；江阴市振冲机械制造有限公司研制的ZCQ180振冲器于2008年8月通过江苏省级鉴定。2007年开发新产品的有上海工程机械厂有限公司D220筒式柴油锤；广东力源液压机械有限公司JB62、JB100、JB160步履式桩架；北京市三一重机有限公司SR360旋挖钻机、SR220R入岩旋挖钻机、SP120反循环钻机、SFY658全液压桩架；浙江振中工程机械有限公司DZJ200A、EP360振动锤；北京南车时代重工机械有限公司TR180D、TR250D、TR250DJ旋挖钻机、THH60液压打桩锤、DZ60液压振动锤、ZY40连续墙抓斗；上海金泰工程机械有限公司SD28旋挖钻机、SG40A液压抓斗；河北新钻钻机有限公司LW33螺纹桩机、GZ18空心桩钻机、KQ600L潜水双轴钻机；郑州川岛机械设备有限公司SH665、CD856旋挖钻机、HS567强夯锤；江苏东达工程机械有限公司DD90、DD120导杆式柴油锤，JBY40、JBY120步履式桩架；内蒙古北方重型汽车股份有限公司NR1801DR、NR1802DL、NR2002SL旋挖钻机；徐州鹏达基础桩工程机械研究所旋挖钻机；山东福田雷沃重工股份有限公司12、18、26系列旋挖钻机；方圆集团桩工机械厂螺纹桩机；郑州正弘桩工机械制造有限公司JLR10系列旋挖钻等等。

    4行业发展的特点

    回顾我国桩工机械行业的发展历程，主要体现出了以下几个特点：

    (1)旋挖钻机产品形成系列并推动了行业发展。旋挖钻机产品系列向上下延伸逐步形成批量，不仅满足了施工的不同需求，也带动了一批配套件企业，壮大了行业力量，而且由于这一高科技、高附加值产品的拉动，大大提高了整个行业的产值，促进了行业的技术进步。

    (2)出口创汇大幅度增加。桩工机械行业通过引进、模仿、吸收以及自主创新，产品的技术水平不断提升，在国内桩基础施工中几乎都是国产产品。不仅如此，筒式柴油锤还出口欧美。2007年桩工机械产品出口量大幅度增加，其中旋挖钻机出口创汇更为显著。

    (3)在混凝土预制管桩迅速发展的带动下，2007年不仅使液压压桩机的销售量比2006年增长82%，同时混凝土预制管桩的应用也促进了生产导杆式柴油锤企业的发展。另外，近年来地下连续墙的施工,特别是上海地区的基础工程项目，使得2007年地下连续墙液压抓斗发展最为迅猛。

    (4)同质化竞争加剧。目前桩工机械由于配套件和外协件供应渠道、企业创新不足和缺乏投入等因素，产品雷同较多，同质化恶性竞争，步履式长螺旋钻孔机、导杆式柴油锤和旋挖钻机等产品的生产企业较多，产品差异不大，容易发生不良竞争。

    (5)自主创新，提高产品的技术水平。科技发展规律证明，创新从来都是企业的发展之本，自主创新是以自己为主，不排除引进吸收。2007年，桩工机械行业在总结经验的基础上加大了自主创新力度，在旋挖钻机系列化和地下连续墙液压抓斗产品中已初见成效，对旋挖钻机的入岩和液压抓斗的纠偏等关键技术进行攻关，研发了具有自主知识产权和核心竞争力的产品。与此同时，企业也重视引入新技术，不断提升老产品的技术水平，在产品上采用智能化的控制技术日益增多。