工程质量提高 市场前景无限

guoloveyou2003

中国钢结构协会专家委员会主任陈禄如谈钢结构产业的发展

     目前，我国经济的迅速发展，为钢结构行业提供了良好的发展平台，钢材产量2005年已达到3.71亿吨，占全球产量的30.93%。钢材质量不断提高，品种规格不断增加，为钢结构行业的发展提供了动力和物质基础。而钢结构本身具有重量轻、强度高、抗震性能好、便于工厂制造、现场施工安装，有利提高建筑工业产业化水平。同时钢材又是可回收使用的节能环保型材料，符合循环经济发展的要求，因此钢结构行业也得到快速发展。
      2004年钢结构生产量达1300万吨，占钢材产量的4.8％。2005年钢结构生产量达1400万吨。由此来看，钢结构工程业绩显著、应用领域不断扩大。尤其是钢结构高楼、机场候机楼、会展中心、体育场馆、工业厂房、铁路和公路桥梁、输电铁塔、海洋平台、市政建设等一些领域应用比较广泛。同时行业也涌现出一大批优秀钢结构设计，设计软件和科研成果。二十多家构件质量优良、管理科学的钢结构制造企业走在行业前头，有的年产量己超过二十万吨。一大批中小企业也发挥自己的特长，形成钢结构加工行业百舸争流的大好形势，特别是一些有实力的钢结构安装企业承担了国内重点大型钢结构工程安装。新技术、新工艺层出不穷。其施工安装水平均达到了国际先进水平。

钢结构质量日趋严格
  
     中国钢结构协会专家委员会主任陈禄如认为，市场对钢结构的质量要求越来越严格，就拿中央电视台新台址主楼选用钢材的品种规格和性能要求来说，主楼由两座塔楼、裙房及基座组成，设三层地下室。地上总建筑面积40万平方米。两座塔楼呈倾斜状，分别为51层、44层，顶部通过14层高的悬臂结构连为一体。最大高度234米。裙房为9层，与塔楼连为一体。在这样一个综合建筑体里，钢材性能要求很高。考虑到工程的重要性、抗震性能要求、超高层建筑等因素，设计对结构钢材牌号和等级要求是Q345、Q390及Q420钢材质量应分别符合现行国家标准《碳素钢结构》和《低合金高强度结构钢》的规定，并具有抗拉强度、伸长率、屈服强度、屈服点和硫、磷含量的合格保证，尚应具有碳含量、冷弯试验、冲击韧性的合格保证。并要求钢材的抗拉强度实测值与屈服强度实测值的比值不应小于1.2；钢材应有明显的屈服台阶，且伸长率应大于20％。对钢材碳当量、焊接裂缝敏感性指数及屈服强度波动范围应符合《高层建筑结构用钢板》规定；对采用焊接连接节点，当钢材板厚大于或等于40毫米，并承受沿板厚方向的拉力时，应按现行国家标准《厚度方向性能钢板》（GB/T5313-1985）的规定。对外筒结构特殊柱中要求采用S460M（如DILLINGER公司生产的DL－MC460B）钢材，符合EN10113－3标准。对节点锻造钢材在结构中的一些部位，由于有多个构件相交在同一个节点。这些节点的连接需要采用实体的锻造钢构件。锻造钢构件的强度和性能应该与所连接的构件中钢材强度等级最高的相符合。锻造钢构件的数量和位置在相关设计图纸中标明。对热轧型钢要求符合《热轧H型钢和部分T型钢》（GB/T 11263－1998）的规定；角钢符合GB/T9787-1988的规定，钢管符合GB/T8162-99的规定。特别要说明的是，当采用其它牌号的钢材代换时，须经设计单位认可并符合相应有关标准的规定和要求。综合考虑可焊性及结构工作温度要求，可以用Q345GJC代用Q390D（板厚>50mm），其设计强度取值应经专家论证会确认方可用于施工。
    另外，对焊接材料也有明确要求，工程中所用的焊缝金属应与主体金属强度相适应，当不同强度的钢材焊接时，可采用与低强度钢材相适应的焊接材料。由焊接材料及焊接工序所形成之焊缝，其机械性能应不低于原构件的等级。手工焊接用焊条的质量标准应符合《碳钢焊条》(GB/T 5117-1995)或《低合金钢焊条》(GB/T 5118-1995)的规定。对Q235钢宜采用E43型焊条，对Q345钢宜采用E50型焊条。对Q390或Q420钢材应选用低合金E55系列焊条直接承受动力荷载或振动荷载、厚板焊接的结构应采用低氢型碱性焊条或超低氢型焊条。自动焊接或半自动焊接采用焊丝或焊剂的质量标准应符合《熔化焊用钢丝》（GB/T 14957-1994）或《气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝》（GB/T 8110-1995）、《碳钢药芯焊丝》（GB/T 10045-2001）、《低合金钢药芯焊丝》（GB/T 17493）、《埋弧焊用碳钢焊丝和焊剂》（GB/T 5293）、《低合金钢埋弧焊用焊剂》（GB/T 12470-1990）的规定。
     他说，从央视主楼选用钢结构标准来看，除要求质量很高外，同时说明钢结构建筑和构筑物不断向着大跨度、超高层、高速、受重荷载发展，又要承受强烈地震和各种恶劣环境（火、风、重腐蚀等）考验，因此对钢材性能提出新要求。

  大力发展钢结构用材

     目前在钢结构建筑中采用的钢材主要有：中厚板、超厚、热轧（大、中、小）H型钢、焊接H型钢（高频焊接、焊接）、方、矩管（大、中、小）、圆管（无缝、焊接）、冷弯型钢、镀锌板、彩涂板、钢绞线、高速线材、建筑铸钢等。其主要钢材产品标准有：碳素结构钢（GB/T700-2004）；低合金高强度结构钢（GB/T1591-2000）；建筑结构用钢板（GB/T19879-2005），代替高层建筑结构用钢板（YB4104-2000）；热轧H型钢和剖分T型钢（GB/T11236-2004）；高频焊接薄壁H型钢（JG/T137-2001）；焊接H型钢（YB-3301-2004）；结构用无缝钢管（GB/T8162-87）； 直缝电焊钢管（GB/T13793-92）； 低压流体输送用焊接钢管（GB/T3092-93）；冷弯型钢 （GB/T6725-2002）； 结构用冷弯空心型钢尺寸、外形、重量及允许偏差（GB/T6728-2002）；双焊缝冷弯方、矩形钢管 （LW/T02-2004）； 建筑结构用冷弯矩形钢管 （JG/T 178-2005）。
     陈禄如主任分析说，近几年来，从重大建筑钢结构工程选用的各种钢材可以发现板厚不断增加 、板材强度不断提高、焊接性能要求更加完善。尤其Q345以上高强钢板占工程总钢材的92.6%，个别工程中达到100%。板厚从40毫米以上增加到100毫米，个别工程用到130毫米厚钢板。另外，冷成型管材（圆管、方矩管）性能还满足不了设计要求，如方、矩管角部和焊缝处材质性能不如母材。建筑铸钢需进一步提高性能和尺寸精度。大型公共建筑中有不少节点采用铸钢节点，不仅数量多，重量大，目前在铸钢内在质量和尺寸、角度满足不了设计要求。同时缺乏不锈钢等高档屋面和外墙板材。重大钢结构工程往往选用高档屋面和外墙板材，国内可供选择材料不多。
    比如广州新电视塔 ，地上37层、地下3层，610米（塔身454米，天线桅杆156米）。是目前世界最高塔。而这项工程柱、斜撑、环梁、楼面主梁、次梁、桁架、天线等构件主要采用Q345、Q345GJ和Q390GJ钢材，其质量标准应符合现行国家标准 的要求, 应保证材料的抗拉强度、伸长率、屈服点、冷弯试验、冲击韧性合格。当有厚度方向性能要求时，尚应符合《厚度方向性能钢板》的要求，对Q345GJ、Q390G建筑结构用钢板应保证碳当量和焊接裂纹敏感性指数。钢材应满足《建筑抗震设计规范》（GB50011）的要求：钢材的屈服强度实测值与抗拉强度实测值的比值对Q345钢和Q345GJ钢不应大于0.83，对于Q390钢和Q390GJ钢不应大于0.85；钢材应具有明显的屈服台阶，且伸长率应大于20％；钢材应具有良好的可焊性和合格的冲击韧性；同时应具有冷弯试验的合格保证。圆钢管的材质为Q345C、Q345GJC和Q390GJC，主要采用直缝焊接钢管，部分采用热轧、热扩无缝钢管。矩形钢管材质为Q345C和Q345GJC。
    另外，央视主楼钢结构选用的钢材规格品种多，用量大。主要品种有：Q235C、Q345C、390D（仅用于地下预埋的13根柱）、420D、S460M、Q345GJ等。此外还有压型钢板（t=0.9毫米镀锌钢板，锌层厚275克/平方米）计29.6万平方米，高强螺栓115万套，栓钉227.5万套、防火涂料56.7万平方米，预应力锚栓（M75）约100吨等。央视新址主楼钢结构用钢量达12.18万吨，构件共4.15万件。其中大部分为40毫米以上钢板为7.5274万吨占总用量的61.8%。Q420和S460的板厚有：110毫米、100毫米、80毫米三种。央视主楼钢结构工程中，大量选用Q390及Q420、S460M高强钢材，最厚达130毫米，同时对钢材的强度、延性、抗震性能、焊接性能等综合性能要求很高。
    目前，钢材市场应增加50毫米以上特厚板产量，强度级别为Q345级，如能提供Q420和Q460则更好；提供高强度桥梁钢板，强度达到Q370q、Q420q级别；扩大冷弯型钢和热轧H型钢的品种和规格，包括大截面冷弯管材、大截面H型钢和轻型H型钢；提供大型方矩管（500毫米×500毫米、厚度级30毫米以上）；提供锥形钢管（锥度比1/100-15/100）主要用于电杆照明柱；研发带接头轻型钢管，主要用于地下通讯、电缆用；提供建筑装饰用的不锈钢板，并有表面处理成不同花纹和图案的外墙板；生产各种断面的钢板桩可用于地下开挖的围护结构，地下停车场；研发耐候钢、耐火钢、优质可焊铸钢和药芯焊条等。
     陈禄如主任建议说，我国大型钢厂应建立建筑钢材研发中心，拨出经费，聘请人才，开展调研、进行攻关、开展工程试点，并编制产品标准、设计规程和应用手册等。加强售前和售后服务、建立钢材配送中心，因建筑钢材具有规格品种多、数量少、总量大、工期紧的特点。在需要的城市设立钢材配送中心，急用户所急，为用户排难解忧。

         中小企业亟待完善

     陈禄如主任指出，面对如此广阔的市场前景，目前除了有十多家国内大型企业具备生产一些高技术产品外，一些中小企业还处在一种无序的竞争中，由于受管理、技术以及设备落后的限制，加之资金不到位，企业很难发展起来。
     比如我们前段时间了解的一家企业，一开始就是错误决策，当时的资金连建厂的预算都不够，但投资方竟决定先建厂，后续问题以后解决。所以就先建厂了，厂子建起来，紧接着就得有设备、技术、人才和流动资金，结果这么大的资金缺口，不是一下就到位的，今天解决点，明天解决点，还没生产就已经把企业拖跨了。后来好不容易生产了产品，由于技术和管理的欠缺，产品全不合标准。那么，这些产品最终还是被一些建筑企业采购，因为不一定每个采购人员都能把好质量关。
     还有一些小企业，不顾产品的成本核算，只顾跟风降价。有些企业明知道亏本，但产品还得卖，因为你这个价格不卖可别人会卖的。所以市场目前很不规范。
      由于企业不顾市场发展规律，仅为了卖掉产品而销产品，在同行业中相互压价，导致生产成本提高。有些企业面临倒闭，也不去找自身原因，只从降低成本考虑，采购了一些低价劣质原材料，这样就很难保证产品的质量。在这种形势下企业应该调整心态，更换经营思路，抓住塑造企业品牌的最好时机。

  钢结构行业前景无限

     陈禄如主任认为，近些年来，钢结构发展取得不少的成就。第一，钢结构的产量不断增加，应用范围不断扩大。现在，到处可以看到钢结构。国家大型项目、重点项目都采用钢结构。比如奥运场馆，上部大部分采用钢结构，大跨度的空间结构。还有一些公共建筑，比如体育馆、火车站、剧院、飞机场等，很多采用钢结构。第二，钢结构技术不断改进。由于以前钢材使用受限制，建筑采用传统的模式，而现在出现了钢管、圆管、钢构混凝土等，要求结构的节点也随之变化，管管相接。材料上，有高强度的钢，厚板钢材，玻璃，不锈钢，钛合金。施工上也有新的工艺。钢结构的发展也带动了一系列相关行业的发展，如钢结构机械加工企业，设备制造厂，与钢结构配套的高强度螺栓，各种连接件，各种保温材料，隔热材料。从钢结构相关行业的发展上，可以看出钢结构发展的势头。但钢结构在国民产值中占的比例并不大，假设钢结构企业的平均产值为一亿元人民币，全国有一千个钢结构厂家，总共也不过一千亿元，在国民经济中，不算太大的比例，但相对于以前来讲，已经是很大的进步。而且发展的很快。
     陈禄如主任强调说，在钢结构的设计理念上，我们要加快发展，我国的重点工程面向世界招标，往往国外的设计方案中标，这就要求我国的建筑师和设计师更加努力，争取设计出符合我国特点又具有国际化以及现代化的方案。在大型设计方案方面，国外比我国占优势。钢结构在材料工艺上虽然比过去有很大的进步，但规格和品种还很欠缺，比如，H型钢，方钢管，圆钢管等规格品种很不全。现在钢制品的品种研究开发还比较滞后，制作和安装技术不太完善，在管理和自动化方面还很落后，归根到底是缺乏这方面的人才。钢结构行业最缺乏的就是人才，不光是技术和设计方面的人才，还缺乏很多具体操作的人才，比如班长，技师。一个好的钢结构产品，除了管理以外，具体操作人员的水平也要求比较高。过去，学校重点培养的是混凝土结构，对钢结构涉及的比较少，这些设计人员在向钢结构转型时需要一个过程。对钢结构的设计要求掌握的不是特别熟练。总的来讲，钢结构有很大的进步，但是与日本，美国相比，在管理上，产品质量上都有很大差距。但我相信，经过大家的共同努力，钢结构整体水平会不断提高。这就要求我们不断改进我们的服务，满足工程的需要，研究开发新的技术，在保证构件安全和质量的前提下，降低生产成本。协会也会配合政府，做好政府和企业的桥梁，积极为企业服务，培训技术人员，编写专业书刊，逐步从学术交流为主转向为企业服务为主，使钢结构市场逐步规范化。