中国桩工机械发展现状及发展趋势

2012-02-13 | 发布者:wubin | 来自工程机械在线


  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(2m以上)大深度(60m以上)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。


  2009年我国生产液压静力压桩机400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(自动纠偏装置)等特点,所以使用量最大。近几年国产液压抓斗发展很快,2009年我国液压抓斗的销量在80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(一般为3轴)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,2009年SMW工法用多轴钻孔机的销量在110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(打斜桩),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。

 

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