旋挖钻机: 站在高铁的肩上

 旋挖钻机在刚刚开通的青藏铁路的建设中起到了举足轻重的作用，俨然成了明星级的施工设备。随着高铁项目的逐步展开，以旋挖钻机为主的桩工机械出现了供不应求的局面，旋挖钻机因为高铁而再度走红。2006年7月，《建筑机械》记者对旋挖钻机在高铁项目之一——郑西铁路客运专线上的应用情况，进行了实地走访。
    郑西铁路客运专线是我国实施西部大开发战略的一项标志性工程，也是旋挖钻机大显身手的工程。据称，郑西线在不到500km的工程中要通过旋挖钻机打几万个桩孔。在三一重机朋友的帮助下，我们从西安驱车100多km到临潼、渭南、华县采访，此工程段即为郑西铁路客运专线重点项目段——渭南特大桥工程，共需打灌注桩约1.3万根，是郑西线旋挖钻机施工集中度最高的工程段。

郑西线概况
    郑西铁路客运专线是国务院批准的《中长期铁路规划网》“四纵”、“四横”中徐州－兰州客运专线的中段，是西北地区唯一一条高速目标值的客运专线。郑西客运专线东起郑州铁路枢纽，西止西安铁路枢纽，已经于2005年9月25日开工，全长484.518km，其中河南省境内318.7km，陕西省境内165.8km，建设工期4年。全线分布郑州、郑州西、新荥阳、新巩义、洛阳南、新渑池、新三门峡、新灵宝、新华山、新渭南、新临潼、西安北、西安，共计13个车站。

渭河特大桥——世界第一桥
    记者此次采访的郑西铁路专线渭河特大桥工程东起华阴新华山车站，西至临潼新站，全长79.6km，2006年6月5日渭河特大桥(临潼段)开工，是目前世界上已建成及在建中长度最长的桥梁，号称“世界第一桥”。从其所需灌注的1.3万根混凝土桩就说明了这一点，旋挖钻机因此成为该工段不可或缺的设备。
    据了解，郑西铁路专线渭河特大桥沿线人口稠密，一次性征用土地较多，建筑设施繁多，拆迁工作量大，全部为湿陷性黄土。该大桥西段由中铁一局集团负责施工，西段桥梁全长47.6km，东起华县城北，西至临潼新站。东段由中铁二十三局负责施工。预计总工期3年零两个半月。
    铁路桥梁造价比普通铁路高得多，而渭河特大桥长近80km，为什么要设计这么长的铁路桥？据中铁一局郑西线副指挥长崔科宇介绍，修建铁路特大桥是出于以下3方面考虑: 
    (1) 地质条件复杂。郑西铁路专线渭河特大桥所经路段全部为湿陷性黄土地质，地质条件复杂，如果采用普通工艺铺设铁轨，可能会产生地质下沉导致铁轨变形等问题，目前我国在湿陷性黄土地质铁路建设中地基的处理技术还不成熟，从技术角度来说，建桥会避免产生地基变化而影响铁路。
    (2) 高速铁路技术要求高。目前我国正在修建的3条铁路客运专线武汉-广州、郑州-西安、京津塘线，实际上都是高速铁路。高速铁路对线路的技术要求很高，由于速度达350km/h，纵向坡度(即水平方向坡度)不能太高，普通平原地质由于高差较小，问题不大。渭河特大桥沿线纵向坡度较大，如在平面上建铁路线，一方面可能导致车速降低，另一方面会影响列车舒适度; 而且，高速铁路要求的转弯半径为9km左右，比普通铁路的1km左右转弯半径要高得多，建铁路桥会避开复杂的地质条件带来的线路坡度影响，更符合高速铁路的技术要求。
    (3) 沿线河流、路网较多。渭河特大桥沿线不但两次跨越渭河，还跨越零河、戏河、罗敷河、遇仙河、石堤河等河流，并跨越侯马-西安等多处铁路线，同时线位附近还有310国道、西安－潼关高速公路、陇海铁路线等，而高速铁路全线不能有平面交叉，这些交叉点必须建设桥梁。
    上述因素是在高铁项目中修建铁路桥的普遍原因，所以几乎所有的高铁项目中，铁路桥的建设是其成功的关键。由于旋挖钻机在桥梁建设中的特殊作用，某种程度上可以说，旋挖钻机在高铁项目中扮演着举足轻重的作用。

高铁项目——旋挖钻机的舞台
    从2000年以来，旋挖钻机在铁路建设中的作用已经逐渐突显，尤其是在刚刚开通的青藏铁路的建设中，旋挖钻机更是成为炙手可热的施工设备。几年来，旋挖钻机的需求不断增长，国内生产旋挖钻机的厂家已经超过了30家。从某种意义上说，正是国家铁路建设带动了旋挖钻机行业的发展。
    渭南特大桥对旋挖钻机的需求至少是400台，所以渭南特大桥的建设成了旋挖钻机再一次彰显自己的舞台。
    2006年7月19日，古城西安，室外温度超过40℃，地表温度超过52℃，在三一重机西北分公司孙晓华经理的陪同下，记者从西安出发。进入临潼地区，陆陆续续见到中铁一局各项目部的路边标牌，很远就能看到如火如荼的施工现场。临潼是渭南特大桥的起始点，从临潼到华县段，50多km的施工段， 记者粗略地数了一下，至少有30台不同型号规格的旋挖钻机在施工作业。三一重机西北分公司总经理蒋晓勇告诉记者，郑西线陕西境内大概需要100台不同规格的旋挖钻机，目前还没有全部到位。2006年8月份大规模动工后，郑西线旋挖钻机的需求量将在200台左右。
旋挖钻机在郑西铁路应对地层的方法
    旋挖钻机在桩基础施工方面具有成孔速度快、精度高、孔径大等优点，所以近几年来大量用在桩基础施工工地。中铁二十三局第五项目部桩基础施工现场的负责人肖华，有着多年从事旋挖钻机施工的经验，他介绍道: “郑西线桥梁桩全部采用灌注桩，适应地层类型较广。”
    7月的烈日，太阳直射让人无处躲藏，照得整个工地亮得刺眼。记者赶到工地的时候已经临近中午，记者看到有3个项目部技术人员在烈日下和旋挖钻机操作工人在交流着什么。肖工告诉记者: “这一段地层相对来说比较简单，基本上分为黄泥砂层(半泥半砂)地层、砂层、软泥层、纯黄粘土层和泥岩层，没有钻孔难度较大的地层。主要难点是在砂层、软泥层、纯黄粘土层和泥岩层钻孔阶段。面对砂层和软泥层，下钻加压不要过重，钻满后匀速上提，不要过快，防止泥浆冲刷孔壁，造成扩孔、塌方桩，下放钻头时也不要过快; 针对硬岩层和风化岩，由于该地层硬度高，强度大，可使用岩层筒钻和岩层螺旋钻头，将其搅碎后，再用单底钻或者是双底钻即可。”
    据介绍，现在一台旋挖钻机每天钻孔约2个，因为工程刚刚开工，有一些协调作业的程序还处于磨合期，所以整体速度较慢，随着工程的不断深入，旋挖钻机的施工优势会更加的凸显出来。
旋挖钻机品牌之争
    记者考察了近50km的工地现场，旋挖钻机超过30台，国外品牌所占比例非常小。蒋晓勇告诉记者: “目前正在施工的郑西线等客运专线工程所选择的旋挖钻机不同于高原施工的青藏铁路，并没有特别苛刻的施工环境，地层结构也相对简单，没有必要大量引进价格昂贵的国外品牌，造成钻机闲置后的巨大浪费，同样型号的国产和进口旋挖钻机的价差在150万～200万元之间。而且近几年国内品牌旋挖钻机的品质提升很快，而且在售后服务上优势明显，如三一重机在华县针对郑西线工程专设一个服务点，服务工程师8名，并配有服务车。郑西线上现在所使用到的旋挖钻机有90%以上都是国产品牌。”
    中铁二十三局第三项目部总工李恩列在谈到旋挖钻机品牌的选择时说: “任何一家施工企业都不可能全部购置新设备，一般会采取国内购置、国外原装进口和社会租赁3方面结合的方式，而目前郑西线工程的旋挖钻机大部分是采用社会租赁这种方式。在品牌选择上并没有要求，最重要的是服务，因为一旦出现长时间停机现象，可能会影响工程进度。”
    李总认为国内品牌已经比较成熟，完全能够胜任大部分工程需要，但是目前国内品牌较多，这给施工单位的选择带来了困难。目前国内旋挖钻机的品牌超过30个，不排除有一些跟风而上的产品。
旋挖钻机购买跟风现象
    “国内高铁建设才刚刚拉开帷幕，并将持续到2020年，所以未来几年国内旋挖钻机市场需求量将会持续增长，因此可以预言旋挖钻机产品景气周期至少可以延续5年左右。”蒋总说。
    由于旋挖钻机盈利能力强，市场需求旺盛，所以受到很多投资者的追捧，蒋总感言到，由于旋挖钻机的投资大、利润高，很多不了解工程机械的人只看到利益的一面而盲目投资，认为只要购买一套设备再招聘2名操作手就可以轻而易举的赚钱，这种想法是错误的，没有考虑到任何投资都是有风险的。“混水摸鱼不一定能摸到鱼”，而且如此巨大的投资一旦失败会带来非常严重的后果，所以蒋总建议欲从事旋挖钻行业的投资者要三思而后行，切不可盲目随从。(《建筑机械》2006年第2期上半月刊登了《国内旋挖钻机市场调查与分析》，文中对国内旋挖钻机市场情况作了详尽的调查和分析。)
    青藏铁路的建设使旋挖钻机的市场逐步打开，目前旋挖钻机市场的走红，是因为它又站在了中国高铁建设大潮的肩上。我们有理由相信，在未来的5～10年间，旋挖钻机将会成为中国基础工程建设中最为活跃的施工设备之一。