我國熱軋鋼板樁標(biāo)準(zhǔn)體系研究

錢奕峰

(上海瑞馬鋼鐵有限公司) 

摘 要:作為一種現(xiàn)代基礎(chǔ)與地下工程領(lǐng)域的高效節(jié)約型金屬材料,熱軋鋼板具有高強(qiáng)輕質(zhì)、耐久性強(qiáng)、止水效果好、施工效率高、可重復(fù)利用、使用成本低等優(yōu)異特性,可滿足傳統(tǒng)土木、水工、道路交通、環(huán)境整治等眾多工程領(lǐng)城的應(yīng)用需求。本文敘述了熱軋鋼板樁產(chǎn)品國家標(biāo)準(zhǔn)采標(biāo)情況、編制歷程、制修訂思路,從品種與規(guī)格型號(hào)的配置、化學(xué)成分、力學(xué)性能、尺寸外形與允許偏差等方面闡述了修訂的具體內(nèi)客,并對(duì)采標(biāo)情況進(jìn)行了展望,此外還提出了以“模質(zhì)比”衡量鋼板樁技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)優(yōu)劣的方法。熱軋鋼板標(biāo)準(zhǔn)體系的建立與究善必將有效引導(dǎo)熱軋鋼板樁研發(fā)與生產(chǎn),促進(jìn)我國鋼板樁應(yīng)用技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展。

關(guān)鍵詞:鋼板樁 標(biāo)準(zhǔn) 制修訂 研究

作為一種現(xiàn)代基礎(chǔ)與地下工程領(lǐng)域的高效節(jié)約型金屬材料,熱軋鋼板樁具有高強(qiáng)輕質(zhì)、耐久性強(qiáng)、止水效果好、施工效率高、可重復(fù)利用、使用成本低等優(yōu)異特性,可滿足傳統(tǒng)土木、水工、道路交通、環(huán)境整治等眾多工程領(lǐng)域的應(yīng)用需求。此外，樁體外表部分裸露結(jié)構(gòu)具有較為美觀的視覺效果與長壽命周期:施工取土量和混凝土用量極少,有效保護(hù)了土地資源、環(huán)保效果顯著;具有超強(qiáng)的預(yù)防、控制洪澇、泥石流、塌方等突發(fā)性自然災(zāi)害與救災(zāi)搶險(xiǎn)功能。

1生產(chǎn)應(yīng)用現(xiàn)狀

20世紀(jì)初歐洲最先生產(chǎn)鋼板樁，至上世紀(jì)六十年代,西方主要經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國家已普遍使用,應(yīng)用領(lǐng)域包括岸壁、防波堤、護(hù)岸、船塢、碼頭、人工島水、船閘、地下隧道、路堤、擋土墻、防滲墻、地基加固等水久性工程以及圍堰、基坑圍護(hù)等臨時(shí)性工程。亞洲使用鋼板樁的歷史幾乎與歐洲同步,日本于1903年即引進(jìn)歐洲鋼板樁,1931年八幡制鐵自行研發(fā)成功了鋼板樁,目前在鋼飯樁產(chǎn)品研發(fā)、設(shè)計(jì)應(yīng)用、施工工法以及樁工設(shè)備制造等方面日本均處于世界先進(jìn)水平。

與發(fā)達(dá)國家相比，我國鋼板樁的生產(chǎn)和應(yīng)用起步晚、差距明顯。上世紀(jì)50年代末在武漢長江大橋建設(shè)中，由鐵道部大橋局首次從原蘇聯(lián)引進(jìn)U型鋼板樁,應(yīng)用于鐵路橋墩圍堰施工:60年代在長江葛洲壩項(xiàng)目中也曾以熱軋鋼板樁制作圍堰。此后幾十年,由于受經(jīng)濟(jì)實(shí)力及價(jià)值觀的影響、廉價(jià)的土地和人力資源成本等因素的制約，同時(shí)也受制于工程機(jī)械設(shè)備的匱乏及施工技術(shù)落后,加之國內(nèi)不具備軋制生產(chǎn)技術(shù)，導(dǎo)致熱軋鋼板樁的應(yīng)用長時(shí)間處于停滯狀態(tài)。本世紀(jì)初,我國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)力度空前加大,出現(xiàn)了各類快捷、高效、環(huán)保的建筑施工方法，鋼板樁在國內(nèi)工程建設(shè)領(lǐng)域開始嶄露頭角,人們對(duì)鋼板樁的認(rèn)識(shí)逐步加強(qiáng),熱軋鋼板址在相關(guān)工程中逐漸得到應(yīng)用，其高效便捷、綠色環(huán)保等綜合優(yōu)勢也越來越被國內(nèi)用戶所認(rèn)同，逐漸摸索并積累了一定的鋼板樁設(shè)計(jì)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn),需求量逐年快速增長。

歐美熱軋鋼板樁主要產(chǎn)地包括德國、盧森堡、美國、西班牙、俄羅斯等國,亞洲主要有日本、韓國。我國嚴(yán)格意義上的熱軋鋼板樁生產(chǎn)始于2000年，由馬鋼依據(jù)先進(jìn)的H型鋼生產(chǎn)線、通過多輪試制，開發(fā)生產(chǎn)了采用歐標(biāo)的熱軋U型鋼板樁5000余噸，填補(bǔ)了國內(nèi)型鋼生產(chǎn)領(lǐng)域的一項(xiàng)空白。產(chǎn)品在嫩江大橋圍堰、靖江新世紀(jì)造船廠30萬噸船塢及孟加拉防洪工程等國內(nèi)外大型工程項(xiàng)目中得到應(yīng)用。此后由于工藝裝備不盡合理、鋼板樁生產(chǎn)技術(shù)尚待完善，加之當(dāng)時(shí)H型鋼市場需求急速增長，馬鋼令人遺憾的放棄了這一高端異型材產(chǎn)品的市場。

多年以來，我國熱軋U型鋼板樁年消費(fèi)量始終在2~3萬噸間徘徊。自CB/T20933-2007《熱軋U型鋼板樁》頒布實(shí)施后,在產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的助力下,熱軋U型鋼鋼板樁市場應(yīng)用發(fā)展勢頭迅猛，產(chǎn)品消費(fèi)量得以快速增長。自2009年起,連續(xù)數(shù)年消費(fèi)量逾20萬噸(目前受內(nèi)外經(jīng)濟(jì)大環(huán)境惡劣的拖累,熱軋U型鋼板樁年消費(fèi)量有所回落)。在熱軋U型鋼板樁市場迅速攀升的同時(shí),Z型鋼板樁、直線型鋼板樁等原先甚少使用的品種也逐漸為我國用戶所認(rèn)識(shí),在一些重大工程中得到了應(yīng)用。

目前我國已有武鋼、瑞馬等多家企業(yè)成功開發(fā)了熱軋U型樁,產(chǎn)品得到了用戶的基本認(rèn)同,部分產(chǎn)品已出口香港及東南亞等地。另有攀鋼、包鋼等企業(yè)有意著手研發(fā)熱軋U型樁,今后我國熱軋鋼板樁生產(chǎn)必將會(huì)有一定的發(fā)展機(jī)遇，但需要指出的是,畢竟鋼板樁是一個(gè)小品種型鋼產(chǎn)品,市場容量相對(duì)較小,從目前狀況看,有引導(dǎo)鋼板新品種研發(fā)、避免過度競爭挫傷鋼板樁生產(chǎn)企業(yè)持續(xù)健康發(fā)展,已成為無法回避的問題。