1、中國橋梁鋼結構行業(yè)發(fā)展歷程
橋梁是一個國家或地區(qū)經(jīng)濟實力、科學技術、生產(chǎn)力發(fā)展等綜合國力的體現(xiàn),往往是代表一個地區(qū)經(jīng)濟、歷史、人文等社會發(fā)展的標志性建筑。我國地域遼闊,地貌多樣,公路、鐵路等交通運輸基礎設施建設需要跨越江河、高山、峽谷等眾多地形;同時,市政建設基于城市化的發(fā)展對基礎設施建設提出了更高要求,立體交通網(wǎng)絡建設成為大中城市解決交通擁堵問題的重要選擇。因此,橋梁建設是交通運輸基礎設施建設中至關重要的部分。
根據(jù)中研普華產(chǎn)業(yè)研究院撰寫的《2024-2029年中國橋梁鋼結構行業(yè)市場發(fā)展環(huán)境與投資分析報告》顯示:
隨著國家大規(guī)?;A設施建設的投入及橋梁鋼結構技術的逐步成熟,國內(nèi)跨區(qū)域的公路、鐵路建設所涉及的跨江、跨海大橋,市政建設中所涉及的城市高架橋、跨江、跨湖大橋,開始越來越多的采用鋼結構。
我國橋梁鋼結構的發(fā)展是隨著鋼材技術的進步而進步的,我國的鋼橋建設經(jīng)歷了從簡單的連接,到鉚接,再到焊接,最后到高強度螺栓連接的發(fā)展歷程,鋼結構材料也經(jīng)歷著從低碳鋼,到低合金鋼,再到高強度高性能鋼的轉變??傮w來看,得益于國家經(jīng)濟建設快速發(fā)展,我國橋梁鋼結構行業(yè)正處于發(fā)展期,市場空間巨大。
2、中國橋梁鋼結構行業(yè)發(fā)展概述
橋梁鋼結構工程是橋梁建設工程的一個關鍵子項工程,其技術水平與橋梁建設整體水平密切相關。橋梁工程作為一個復雜的系統(tǒng)性工程,在項目建設過程中,應用到包括物理、化學、水文、建筑、材料等多個學科的最新技術,隨著工程項目數(shù)量的增加,工程經(jīng)驗積累會越來越豐富,綜合運用多學科技術的新成果也會不斷涌現(xiàn)。相應地,橋梁鋼結構工程行業(yè)在設計、材料、制作、安裝、連接、檢測、裝備等方面也會應用和研發(fā)較多的先進工程技術,以與橋梁整體建設的技術要求相適應,或反過來推動橋梁整體建設的工程技術水平。
我國作為新世紀的橋梁大國,伴隨其發(fā)展的橋梁鋼結構工程行業(yè)雖然在行業(yè)整體技術水平上與歐美、日本等傳統(tǒng)橋梁強國相比尚有一定差距,但通過不斷學習吸收國外先進的技術和方法、引進國外先進的加工安裝設備,整體技術水平發(fā)展較為迅速。目前,橋梁鋼結構工程行業(yè)的技術水平及技術特點主要如下:
1、高性能鋼材的應用性研發(fā)興起
高性能鋼材是橋梁鋼結構工程的基礎保證。我國橋梁用鋼已從較早的一般橋梁用鋼(16Mnq型鋼材)逐步向高強度橋梁鋼(Q370q、Q420q型鋼材)方向發(fā)展。特別是大跨徑鐵路及公路橋梁由于其高速、重載、大跨等特點而對橋梁用鋼的屈服強度、疲勞性能提出了很高的要求,對中厚鋼板的拉伸、沖擊、冷彎等加工性能也提出了更高的要求。因此,業(yè)內(nèi)部分橋梁鋼結構工程企業(yè)展開了針對鋼材性能提升的理化試驗研究,以保證工程用材滿足加工要求和屈服強度、疲勞性能要求。
2、產(chǎn)品設計分析技術不斷更新
在產(chǎn)品設計上,橋梁鋼結構更加注重橫向抗傾覆穩(wěn)定設計、焊接結構完整性設計、加勁肋設置和結構內(nèi)力技術等細節(jié)。隨著計算機應用技術發(fā)展,電腦制圖和計算機分析在橋梁鋼結構工程領域的應用日益廣泛,利用計算機輔助手段,可有效的進行快速優(yōu)化設計和仿真分析,模擬生產(chǎn)流程及產(chǎn)品部件,大幅提高生產(chǎn)效率,有效控制成本。
3、加工制造向高精密和自動化方向發(fā)展
鋼結構加工制造質(zhì)量是決定整個橋梁工程質(zhì)量的基礎,其制作精度和焊接質(zhì)量是關鍵。以往橋梁鋼結構制造給人的印象無非有簡單的焊接、加工設備就可以進行生產(chǎn)制造。而現(xiàn)代的橋梁鋼結構制造發(fā)展的趨勢則是信息化、自動化,生產(chǎn)過程中大量采用電腦排版放樣、自動切割、數(shù)控制孔等技術,數(shù)控劃線、切割和制孔全面實現(xiàn)自動化,以大幅提高生產(chǎn)效率及鋼結構構件的制造精度。傳統(tǒng)的焊接技術也隨著計算機技術、人工智能的發(fā)展,逐步向自動化、智能化方向發(fā)展。
安裝質(zhì)量好壞是最終工程完成品質(zhì)高低的關鍵。現(xiàn)代橋梁鋼結構安裝技術是以高效率的施工機械、先進的吊裝、液壓頂升裝備來實現(xiàn)鋼結構的安裝。特別對一些地理位置復雜、施工場地受限、許多大跨、高聳、重載的市政高架橋梁鋼結構工程,從安裝方式選擇、設備配置、質(zhì)量、安全、意外措施及網(wǎng)絡系統(tǒng)管理保障等方面,需要專業(yè)化隊伍制定成套特定的安裝技術方案。。
3、我國橋梁鋼結構市場發(fā)展分析
隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展,在市政建設、過水橋、高速公路、高速鐵路、跨海大橋等大型交通工程的橋梁建設中,采用鋼結構作為建筑主體已日益普遍。
橋梁鋼結構為鋼結構應用于橋梁工程建筑的特殊結構,即橋梁的主要承重受力結構由鋼結構構成。橋梁鋼結構產(chǎn)品按照橋梁使用功能可以分為公路橋梁、鐵路橋梁、公鐵兩用橋梁、城市高架橋梁等;從橋梁的橋型來看,又主要包括梁式橋、拱式橋、懸索橋和斜拉橋等,不同橋型均由單元節(jié)段或構件經(jīng)焊接、栓接或者鉚接組合成箱型或桁架的結構型式。
在橋梁建筑工程中,相較于傳統(tǒng)的混凝土、鋼筋混凝土或者預應力鋼筋混凝土等建筑材質(zhì),橋梁鋼結構具有諸多優(yōu)點,主要體現(xiàn)在:
圖表 橋梁鋼結構優(yōu)點
資料來源:中研普華產(chǎn)業(yè)研究院整理
目前我國鐵路橋梁均采用鋼結構,近幾年來公路橋梁采用鋼結構已成為發(fā)展趨勢,京滬高速、跨海、跨江大橋采用鋼結構,高速公路中的護欄、收費站、交通標志的鋼結構用量也不少。機場候機樓、火車站候車大廳和站臺的新建和擴建項目也在不斷增加。此外,市政建設中采用鋼結構的量也會相應增加。地鐵和輕軌工程、城市立交橋、高架橋、環(huán)保工程、城市公共設施及臨時房屋等均越來越多的采用鋼結構。
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