新型建材需求上漲 鋼板樁未來趨勢銳不可當
一、鋼板樁產(chǎn)業(yè)概述
1.鋼板樁定義
鋼板樁是一種邊緣帶有聯(lián)動裝置,且這種聯(lián)動裝置可以自由組合以便形成一種連續(xù)緊密的擋土或者擋水墻的鋼結(jié)構(gòu)體。
冷彎鋼板樁是在由冷彎機組連續(xù)滾壓成形,且側(cè)面鎖口可連續(xù)性搭接以形成一種板樁墻的鋼結(jié)構(gòu)體。
鋼板樁種類有U型、Z型、L型、S型、直線型等幾個大類數(shù)十個規(guī)格。
鋼板樁作為一種新型建材在建橋圍堰,大型管道鋪設(shè),臨時溝渠開挖的擋土、擋水、擋沙墻碼頭,卸貨場護墻,擋土墻堤防護岸等工程上發(fā)揮著重要作用。鋼板樁于20世紀初在歐洲開始生產(chǎn),有冷彎薄壁輕型和熱軋型,由于前者具有較大的加工、使用局限性,因而,熱軋鋼板樁成為鋼板樁產(chǎn)品發(fā)展的主流,并迅速在世界各地特別是發(fā)達工業(yè)化國家得到廣泛應(yīng)用。
2.鋼板樁生產(chǎn)工藝
鋼板樁產(chǎn)品按生產(chǎn)工藝劃分有冷彎薄壁鋼板樁和熱軋鋼板樁兩種類型。
冷彎鋼板樁采用較薄的板材(常用厚度為8mm~14mm),以冷彎成型機組加工而成。其生產(chǎn)成本較低而價格便宜,定尺控制也更靈活。但因加工方式簡陋,樁體各部位厚度相同,截面尺寸無法優(yōu)化導致用鋼量增加;鎖口部位形狀難控制,聯(lián)接處卡扣不嚴、無法止水。受冷彎加工設(shè)備能力制約,只能生產(chǎn)鋼種強度級別低、厚度較單薄的產(chǎn)品;且冷彎加工過程中產(chǎn)生的應(yīng)力較大,樁體使用中易產(chǎn)生撕裂,應(yīng)用具有較大的局限性。
熱軋型鋼板樁由開坯機及軌梁軋機或萬能軋機通過高溫軋制成形,具有尺寸規(guī)范、性能優(yōu)越、截面合理、質(zhì)量高等優(yōu)點。熱軋鋼板樁從斷面形狀來分,有U型、Z型、直線型、H型和管型等基本類型及其組合形式。
3、技術(shù)參數(shù):
在工程建設(shè)中,冷彎鋼板樁應(yīng)用范圍較狹窄,大都作為應(yīng)用的材料補充,熱軋鋼板樁一直是工程應(yīng)用的主導產(chǎn)品?;阡摪鍢对谑┕ぷ鳂I(yè)中的諸多優(yōu)點,國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局、國家標準化管理委員會于2007年5月14日發(fā)布了《熱軋U型鋼板樁》國家標準,并于2007年12月1日正式實施。
冷彎鋼板樁是在由冷彎機組連續(xù)滾壓成形,且側(cè)面鎖口可連續(xù)性搭接以形成一種板樁墻的鋼結(jié)構(gòu)體。冷彎鋼板樁采用較薄的板材(常用厚度為8mm~14mm),以冷彎成型機組加工而成。其生產(chǎn)成本較低而價格便宜,定尺控制也更靈活。但因加工方式簡陋,樁體各部位厚度相同,截面尺寸無法優(yōu)化導致用鋼量增加;鎖口部位形狀難控制,聯(lián)接處卡扣不嚴、無法止水;受冷彎加工設(shè)備能力制約,只能生產(chǎn)鋼種強度級別低、厚度較單薄的產(chǎn)品;且冷彎加工過程中產(chǎn)生的應(yīng)力較大,樁體使用中易產(chǎn)生撕裂,應(yīng)用具有較大的局限性。在工程建設(shè)中,冷彎鋼板樁應(yīng)用范圍較狹窄,大都只是作為應(yīng)用的材料補充。冷彎鋼板樁特點:可根據(jù)工程實際情況,選取最經(jīng)濟、合理的截面,實現(xiàn)工程設(shè)計上的最優(yōu)化,比同性能熱軋鋼板樁節(jié)省材料10-15%,極大的降低了施工成本。
4、鋼板樁的優(yōu)點和用途
a、鋼板樁的優(yōu)點:
鋼板樁的基本結(jié)構(gòu):一是鋼制板樁,二是兩邊系接頭結(jié)構(gòu),三是在地里或水中構(gòu)成墻壁。由于它的特殊結(jié)構(gòu),因而具有獨特的優(yōu)點:
(1)承載力強,自身結(jié)構(gòu)輕,鋼板樁構(gòu)成的連續(xù)墻體具有很高的強度與剛性。
(2)水密性好,鋼板樁連接處鎖口結(jié)合緊密,可自然防滲。
(3)施工簡便,能適應(yīng)不同的地質(zhì)情況和土質(zhì),可減少基坑開挖土方量,作業(yè)占用場地較小。
(4)耐久性好,視使用環(huán)境的差異,壽命可長達50年。
(5)施工環(huán)保,取土量和混凝土用量大幅減少,可有效保護土地資源。
(6)作業(yè)高效,極適于快速實施防洪、塌陷、流沙、地震等救災搶險與預防。
(7)材料可回收反復使用,在臨時性工程中,可重復使用20~30次。
(8)與其它單體構(gòu)造物相比,墻體較輕且具有較大的適應(yīng)變形能力,適于各類地質(zhì)災害的預防處理。
此外,使用鋼板樁能處理并解決挖掘過程中出現(xiàn)的一系列問題;能提供必要的安全性,救災搶險的時效性較強;能降低對空間的要求,不受天氣條件的制約;能簡化檢查材料或系統(tǒng)性能的復雜程序;保證其適應(yīng)性,互換性良好。
b、鋼板樁的用途:
鋼板樁廣泛用于地鐵站、隧道、建橋圍堰、駁岸、市政工程、土建工程的深基坑、溝槽、管道、地下室等擋土、擋水的開挖圍護,在工程上發(fā)揮重要作用。用途可分為永久性建筑結(jié)構(gòu)、臨時性建筑結(jié)構(gòu)、搶險救災用建筑:
(1)永久性建筑結(jié)構(gòu)包括:碼頭、卸貨場,堤防護岸,護墻、擋土墻,防波堤,導流堤,系船柱,船塢、修船所,閘門、落水管,基礎(chǔ)加固、防止沖塌、隔水墻。
(2)臨時性建筑結(jié)構(gòu)包括:封山,臨時護岸,斷流,臨時假島,建橋圍堰,大型管道鋪設(shè)臨時溝渠開挖的擋土、擋水、擋沙墻。
(3)搶險救災用建筑包括:防洪,塌方,塌陷,流沙
二、鋼板樁在國內(nèi)的應(yīng)用情況及消費量調(diào)查
1、國內(nèi)的應(yīng)用情況:
上世紀50年代末在武漢長江大橋建設(shè)中,由鐵道部大橋局從原蘇聯(lián)引進,我國首次將U型鋼板樁應(yīng)用于橋墩圍堰水中施工。此后數(shù)十年,受經(jīng)濟實力的制約,加之國內(nèi)不具備生產(chǎn)裝備與軋制技術(shù),同時限制于工程機械匱乏及施工技術(shù)落后等因素,熱軋鋼板樁的應(yīng)用一直處于停滯狀態(tài)。
20世紀末,某鋼業(yè)公司憑借自國外引進萬能軋機生產(chǎn)線的工藝裝備條件,生產(chǎn)了幅寬為400mm的SLU5-1型鋼板樁5000余噸,并成功應(yīng)用于嫩江大橋圍堰、靖江新世紀造船廠30萬噸船塢及孟加拉防洪工程等項目。但由于試生產(chǎn)期間生產(chǎn)效率低、經(jīng)濟效益差、國內(nèi)需求少及技術(shù)經(jīng)驗不足等原因,未能持續(xù)生產(chǎn)。近年來,隨著我國經(jīng)濟的迅猛發(fā)展,各類新穎、高效、環(huán)保的工程施工技術(shù)與材料逐漸得以推廣應(yīng)用。鋼板樁因其高強輕質(zhì)、止水性好、耐久性強、施工效率高、占地少等本身固有的獨特性能,解決了我國若干大型工程建設(shè)的施工難題。如上海長興島造船基地一期項目、唐山曹妃甸煤炭碼頭等重大工程,為鋼板樁提供了用武之地,鋼板樁施工工法獲得了實踐舞臺,這些項目一次性鋼板樁用量均達萬噸,取得了良好的經(jīng)濟和社會效益。
此外,在基坑圍護、擋水圍堰、碼頭建設(shè)等一些工程中臨時性應(yīng)用也得到嘗試,如浦東國際機場二期工程、上海世博園項目、杭州灣跨海大橋、溫福鐵路等工程,鋼板樁臨時圍護用量也較大。鋼板樁的施工發(fā)揮了重要作用,較好地滿足了我國經(jīng)濟建設(shè)對科技創(chuàng)新、環(huán)保與可持續(xù)發(fā)展的需求。
但從總體上看,我國鋼板樁技術(shù)應(yīng)用尚處于起步階段,與發(fā)達國家尚存在極大的差距。
2、市場消費量調(diào)查:
據(jù)了解,國外熱軋鋼板樁的消費結(jié)構(gòu)大致是:60%用于一次性使用的永久性結(jié)構(gòu),約40%在臨時結(jié)構(gòu)中反復使用。鋼板樁的重復使用業(yè)務(wù)由專業(yè)打樁租賃公司經(jīng)營,如德國的蒂森克虜伯在德國有13家連鎖經(jīng)營的專業(yè)打樁與租賃公司,基本覆蓋了德國國內(nèi)市場。日本目前鋼板樁租賃與打樁量逾100萬噸/年,鋼板樁年周轉(zhuǎn)次數(shù)超過3次(整個應(yīng)用周期按8次攤銷折舊)。除日本外,新加坡與韓國的鋼板樁租賃與打樁業(yè)也十分發(fā)達。
目前,全球鋼板樁年消費量300萬噸以上,其中歐洲約50萬~60萬噸,北美也達50萬噸以上。在亞洲地區(qū),日本年消費量50萬~60萬噸、韓國約20萬噸、東南亞近20萬噸(其中新加坡年消費量10萬噸)。
地區(qū)和國家年銷售量
歐洲50-60萬噸
北美50萬噸
日本50-60萬噸
韓國20萬噸
東南亞20萬噸
3、實力廠家投產(chǎn)現(xiàn)狀:
我國處于經(jīng)濟快速發(fā)展期而地域廣、地質(zhì)結(jié)構(gòu)復雜,具有應(yīng)用鋼板樁的廣泛需求。同時,隨著我國一批現(xiàn)代化冶金裝備的投產(chǎn)運行,規(guī)模較大鋼廠已經(jīng)具備開發(fā)生產(chǎn)鋼板樁的實力,我國將來會在世界鋼板樁生產(chǎn)中占據(jù)越來越重要的地位。
(1)、熱軋鋼板樁:據(jù)我網(wǎng)了解,目前國內(nèi)熱軋鋼板樁的生產(chǎn)廠家有武鋼、馬鋼、萊鋼、津西、鞍山紫竹、包鋼等鋼廠都具有開發(fā)生產(chǎn)鋼板樁的實力,但是由于生產(chǎn)工藝復雜及生產(chǎn)效率等問題,在個別鋼廠試軋后,并沒有組織批量生產(chǎn),熱軋鋼板樁目前以日本、韓國、歐洲等國外鋼廠生產(chǎn)為主。
(2)、冷彎鋼板樁:主要有南京萬匯鋼板樁有限責任公司、武鋼集團漢口軋鋼廠、廣州鋼管廠有限公司、江蘇順力鋼業(yè)集團、山西鼎榮冷彎型鋼有限公司、江蘇國強日鐵建材有限公司等生產(chǎn)。
三、國內(nèi)行業(yè)發(fā)展與投資前景分析
1、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)方面:
傳統(tǒng)的鋼板樁產(chǎn)品按生產(chǎn)工藝劃分,有熱軋鋼板樁和冷彎鋼板樁。但近些年也出現(xiàn)了許多冷加工結(jié)合焊接工藝等形式的復合加工型鋼板樁,以及結(jié)合H型鋼或管樁而形成的組合樁體系,大大豐富了鋼板樁市場的品種。在工程建設(shè)中,熱軋鋼板樁一直是工程應(yīng)用的主導產(chǎn)品。目前,世界上的熱軋鋼板樁種類有U型、Z型、AS型、H型等幾個大類數(shù)十個規(guī)格,Z型和AS型鋼板樁的生產(chǎn)、加工及安裝工藝較為復雜,主要在歐美應(yīng)用較多,包括我國在內(nèi)的整個亞太地區(qū)大多使用U型鋼板樁。一般來說,熱加工鋼板樁具有尺寸規(guī)范、性能穩(wěn)定、質(zhì)量好、止水性好、耐久性強等優(yōu)點,已廣泛應(yīng)用到許多工程項目中。由于生產(chǎn)設(shè)備和工藝方面的限制,目前,世界上熱軋鋼板樁的單片寬度最大只能做到900mm左右,單片的截面模量最大不到4000mm。另外,由于這方面的限制,熱加工鋼板樁截面形式的變化也非常困難,市場上僅能提供若干特定截面形式的鋼板樁,對于生產(chǎn)自主設(shè)計的鋼板樁截面則將耗費大量的投資,因而設(shè)計方不能根據(jù)設(shè)計定制產(chǎn)品,這常常導致超設(shè)計的發(fā)生,從而出現(xiàn)浪費。對于冷加工鋼板樁,國內(nèi)則對它比較陌生,或是存在誤區(qū),尤其是對于冷加工鋼板樁的最新發(fā)展缺乏了解而不敢使用。事實上,冷加工鋼板樁正是當前國際上鋼板樁的一個發(fā)展趨勢,許多國際上大型的鋼板樁生產(chǎn)公司,如ESC鋼鐵、Arcelor鋼鐵、Skyline鋼鐵、Oriental鋼鐵等都已開展在冷加工產(chǎn)品上的研制和開發(fā)。冷加工鋼板樁在生產(chǎn)方面具有加工靈活簡便、生產(chǎn)效率高的特點,客戶可以根據(jù)自身需求,量身定做滿足要求的鋼板樁;在產(chǎn)品質(zhì)量方面同樣具有性能穩(wěn)定、質(zhì)量好、鋼材強度高、耐久性強的特點,并且在節(jié)約鋼材方面較熱加工鋼板樁有較大優(yōu)勢。
2、產(chǎn)業(yè)競爭:
從全球范圍看,鋼板樁是未來工程主要使用產(chǎn)品,市場前景廣闊,預計未來幾年,全球產(chǎn)值將以10%左右的速度遞增。目前,行業(yè)平均毛利率在15%左右,盈利性較好;國際市場集中度高,產(chǎn)品的生產(chǎn)集中于幾個大型鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)。由于鋼板樁產(chǎn)品型號眾多,且各型號產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域有一定區(qū)別,而鋼板樁生產(chǎn)工藝復雜,發(fā)展中國家難以在要求型號全的前提下保證盈利能力,在世界競爭格局中處于弱勢地位。世界鋼板樁大型生產(chǎn)企業(yè)往往型號全,產(chǎn)品應(yīng)用市場廣泛,擁有市場的控制力。因此,總體看來,鋼板樁行業(yè)具有較高的進入壁壘。隨著行業(yè)的發(fā)展,鋼板樁產(chǎn)業(yè)將走向差異化、系統(tǒng)化、特色化。
四、鋼板樁需求預測
從市場競爭來看,相對于歐美競爭激烈的鋼板樁市場,我國鋼板樁市場行業(yè)競爭程度較低,競爭產(chǎn)品較少,發(fā)展?jié)摿薮?,這樣的一個市場無疑是一個巨大的蛋糕,自然使西方鋼板樁巨頭們垂涎三尺。進口鋼板樁品牌的不斷加入加速了我國鋼板樁市場向國際化競爭演變的進程。從生產(chǎn)經(jīng)營看,我國鋼板樁生產(chǎn)企業(yè)少之又少、設(shè)備選型不當、配套設(shè)施不全、產(chǎn)品開發(fā)力量薄弱、產(chǎn)品更新?lián)Q代慢等問題,在整體形象上始終無法擺脫模仿國外產(chǎn)品的陰影,產(chǎn)品處于技術(shù)尷尬的處境。
我國是世界鋼板樁產(chǎn)品的需求大國,但不是生產(chǎn)強國。與世界鋼板樁生產(chǎn)先進國家相比,我國有許多明顯差距。隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展,各類快捷、高效、環(huán)保的建筑施工方法不斷得到認同與發(fā)展,鋼板樁的優(yōu)點將逐漸為人們所認識,我國鋼板樁的應(yīng)用必將越來越廣泛。我國目前鋼板樁應(yīng)用與推廣與幾年前H型鋼應(yīng)用與推廣的市場形勢有著相當大的雷同。國內(nèi)部分鋼鐵企業(yè)一直在跟蹤鋼板樁市場的發(fā)展情況,國外多家生產(chǎn)企業(yè)也在瞄準我國今后的潛在市場空間,為大規(guī)模進入我國市場做有關(guān)的準備。據(jù)調(diào)研,未來的10~20年中我國的水域改造及臨江靠海地區(qū)的基礎(chǔ)建設(shè)將為鋼板樁應(yīng)用提供廣闊的空間。
五、國內(nèi)鋼板樁行業(yè)發(fā)展關(guān)注熱點
(1)、近幾年,我國農(nóng)土地資源呈不斷萎