钢板桩的应用与开发

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一、全球钢板桩产业发展现状                                  
（1）产业规模与增长                                        
        钢板桩是一种广泛应用于建筑基础施工，特别是地基项目水利工程的高效、环保型建筑钢材。热轧钢板桩于20世纪初在欧洲开始生产。1903 年，日本首次通过进口在三井本馆的挡土施工中采用 。基于钢板桩特殊的使用性能，1923 年，日本大量进口，在关东大地震修复工程中大规模采用。由于钢板桩具有较大的市场潜力和发展前景，1931年，日本在国内开始生产。钢板桩起始有冷弯薄壁轻型和热轧型之分，由于前者具有较大的加工、使用局限性，因而，热轧钢板桩成为钢板桩产品发展的主流。
        由于钢板桩具有高效、便捷、安全的特点，应用领域十分广泛，市场发展十分迅速。到上世纪 60 年代，西方主要经济发达国家已经普及使用钢板桩工法。近几年，发达国家的钢板桩消费需求基本稳定，但发展中国家的钢板桩消费带动了世界钢板桩的生产，2008 年世界钢板桩产量为270万t左右，同比增长4.6%。                           
（2）产品结构                                               
        传统的钢板桩产品按生产工艺划分，有热轧钢板桩和冷弯钢板桩。但近些年也出现了许多冷加工结合焊接工艺等形式的复合加工型钢板桩，以及结合H型钢或管桩而形成的组合桩体系，大大丰富了钢板桩市场的品种。在工程建设中，热轧钢板桩一直是工程应用的主导产品。目前，世界上的热轧钢板桩种类有 U 型、Z 型、AS 型、H 型等几个大类数十个规格，Z 型和 AS 型钢板桩的生产、加工及安装工艺较为复杂，主要在欧美应用较多，包括我国在内的整个亚太地区大多使用U型钢板桩。
        一般来说，热加工钢板桩具有尺寸规范、性能稳定、质量好、止水性好、耐久性强等优点，已广泛应用到许多工程项目中。由于生产设备和工艺方面的限制，目前，世界上热轧钢板桩的单片宽度最大只能做到900 mm左右，单片的截面模量最大不到4000 mm。另外，由于这方面的限制，热加工钢板桩截面形式的变化也非常困难，市场上仅能提供若干特定截面形式的钢板桩，对于生产自主设计的钢板桩截面则将耗费大量的投资，因而设计方不能根据设计定制产品，这常常导致超设计的发生，从而出现浪费。
        对于冷加工钢板桩，国内则对它比较陌生，或是存在误区，尤其是对于冷加工钢板桩的最新发展缺乏了解而不敢使用。事实上，冷加工钢板桩正是当前国际上钢板桩的一个发展趋势，许多国际上大型的钢板桩生产公司，如ESC钢铁、Arcelor钢铁、Skyline钢铁、Oriental 钢铁等都已开展在冷加工产品上的研制和开发。冷加工钢板桩在生产方面具有加工灵活简便、生产效率高的特点，客户可以根据自身需求，量身定做满足要求的钢板桩；在产品质量方面同样具有性能稳定、质量好、钢材强度高、耐久性强的特点，并且在节约钢材方面较热加工钢板桩有较大优势。         
（3）产业竞争                           
        从全球范围看，钢板桩是未来工程主要使用产品，市场前景广阔，预计未来几年，全球产值将以10%左右的速度递增。目前，行业平均毛利率在15%左右，盈利性较好；国际市场集中度高，产品的生产集中于几个大型钢铁生产企业。由于钢板桩产品型号众多，且各型号产品应用领域有一定区别，而钢板桩生产工艺复杂，发展中国家难以在要求型号全的前提下保证盈利能力，在世界竞争格局中处于弱势地位。世界钢板桩大型生产企业往往型号全，产品应用市场广泛，拥有市场的控制力。因此，总体看来，钢板桩行业具有较高的进入壁垒。随着行业的发展，钢板桩产业将走向差异化、系统化、特色化。                    
（4）产业转移                                
        随着世界发达国家发展出现停滞，基础建设投入缓慢，而发展中国家经济迅速发展，基础建设投入加大，各类快捷、高效、环保的建筑工法得到认可和发展，世界钢板桩产品行业出现向发展中国家转移的趋势 。例如，安赛乐米塔尔公司的欧领特钢板桩有限公司于1990年即进入我国市场，十几年来，在我国一些重大项目，包括洋口港区的人工岛工程、曹妃甸煤码头第一阶段工程、罗源湾码头建设、广州南沙龙穴造船基地、长兴岛造船基地以及2010 年世博会等项目均发挥了重要作用。
        由于钢板桩的生产技术要求高，批量小时生产成本也高，需求疲软的市场限制了钢板桩产品的生产和推广应用。而新兴市场国家旺盛的基建投资，促进了各类快捷、高效、环保的建筑工法的应用，对于主要应用于基建工程行业的钢板桩产品，将产生广阔的市场需求，并直接促进钢板桩产品在新兴市场国家的大批量生产。因此，导致世界钢板桩的生产中心将由传统工业国家逐渐 向新兴发展中国家转移。
二、我国应用钢板桩的现状
        我国钢板桩的应用尚处于起步阶段，目前年消费量3~4万t左右。处于经济快速发展期而地域广、地质结构复杂多变的中国，具有应用钢板桩的广泛需求。同时，随着我国一批现代化冶金装备的投产运行，马钢、莱钢、津西等钢厂都具有开发生产钢板桩的实力，我国将来会在世界钢板桩生产中占据越来越重要的地位。
（1）产品生产                              
        a、热轧钢板桩。马钢、莱钢、津西等钢厂都具有开发生产钢板桩的实力，但是由于生产工艺复杂及生产效率等问题，在个别钢厂试轧后，并没有组织批量生产，热轧钢板桩目前以日本、韩国、欧洲等国外钢厂生产为主。             
        b、冷弯钢板桩。主要有南京万汇钢板桩有限责任公司、武钢集团汉口轧钢厂和广州钢管厂有限公司等生产。南京万汇钢板桩有限责任公司为国内最大的冷弯钢板桩生产基地、国内第一家大断面钢板桩生产企业。公司开发的冷弯钢板桩与热轧钢板桩对比具有材质强度高、长度任意、对不同工程选择余地大、价格低于热轧产品、单位重量轻、同样的工程使用冷弯钢板桩能降低工程造价、缩短工程周期等特点。公司现生产的冷弯钢板桩从断面模数上相当于拉森三号桩和拉森四号桩，但材质高于拉森三号桩和拉森四号桩，使用此钢板桩比使用热轧钢板桩可降低成本30%以上。最新型号规格为575(450-600)×360×10×L、650×540×10×L，现在国内已经正式用于工程施工，如大连长白岛船坞工程、广深港高速铁路工程、太中银铁路等国内重大工程都有广泛应用。冷弯钢板桩产品还广销俄罗斯、越南、哈萨克斯坦、孟加拉等国，其中沪深高速铁路福厦西溪河大桥工程施工中，作为国内第一个冷弯钢板桩围堰工程具有里程碑的意义。万汇公司占地8万m2的冷弯钢板桩生产基地初具雏形，为冷弯钢板桩的生产打下了坚实的基础。
        武钢集团汉口轧钢厂在2009年4 月成功试制14mm厚壁钢板桩新品，这标志着武钢江北公司向打造国内一流冷弯型钢生产基地迈出了关键一步。目前，武钢集团汉口轧钢厂已经具备了生产4种不同形式的U型、Z型、W型钢板桩，共计14个品规产品的能力，填补了国内在大型钢板桩生产方面的空白，生产成本和产品质量具备独家优势，使该厂产品结构进一步得到优化，市场竞争力大大提高,也从整体上大幅提升了冷弯型钢的竞争力。
        广州钢管厂有限公司是广州钢铁企业集团有限公司的支柱企业之一，公司前身于 1956 年组建，成立于2000年，是国家建材局科学技术开发中心定点科技、开发生产基地。公司总部位于广州市黄埔双沙工业区，公司属下三大集生产、销售于一体的经济实体分置于公司拥有18万m2的两 个厂区内(即公司总部区域内的黄埔厂区和在广州市荔湾区芳村大道桥梓街厂区)。其中，黄埔厂区是国内历史最悠久的电焊钢管、结构型槽钢、冷弯型高速公路及基建用钢板桩生产、销售主要基地之一；荔湾区芳村大道桥梓街厂区是中外合资性质的独立法人企业，是原冶金部冷轧钢带定点生产企业，是华南地区轻工业出口产品的原材料主要供应基地。广州钢管厂有限公司主要 以生产轻量级钢板桩产品为主。
（2）国内钢板桩的行业前景钢板桩行业的发展与宏观经济环境及国家政策息息相关。
        一般在宏观经济走势良好的情况下，钢板桩需求保持旺盛。2009 年在全球经济危机的冲击下，我国出口形势严峻，靠出口拉动的经济增速出现下滑。国家为了推动经济增长，出台了一系列措施拉动内需，包括4万亿元投资及十大产业振兴规划。在4万亿元投资中，基础设施建设成为进一步扩大内需的重点之一，其中近3/4将用于基础设施项目。
        在国务院批准铁道部的2万亿元铁路投资计划之后，交通运输部门正在酝酿一个未来3～5年内投资5万亿元的计划。这5万亿元规模的投资，包括在建项目、已经规划的项目和追加投资，将涉及公路、水路、港口和码头建设等。从上面的数据可以看出，钢板桩的下游行业在国家的此次投资中获得了比较好的发展机会。我国钢板桩研发和应用较为缓慢，与钢板桩标准滞后有一定的关系。近年来，我国加快了钢板桩标准的制定工作。2004 年，马鞍山钢铁股份有限公司和上海瑞马钢铁有限公司联合起草编制轧U型钢板桩》国家标准。2007年5月14日，全国质量检验检疫总局、国家标准化管理委员会正式发布这一标准，并于当年12月1日起实施。从此，我国钢板桩的研制进入了“标准先行、引导生产、推广应用”的阶段。
        2008年，在国家发改委发布的《产品结构指导目录》中，钢板桩生产列为鼓励类。钢板桩属高附加值产品，是市场上需求量增长快、进口量大的钢材品种。建设钢板桩项目符合我国宏观调控政策和钢铁产业发展政策，符合国家钢铁工业中长期规划中的基本发展思路。                  
（3）钢板桩需求预测                              
        从世界范围来看，日本在建设高峰期钢板桩年用量达80万t，2/3是永久性使用，1/3进入租赁市场，钢板桩成为工具性材料。国外桩机已形成产业，弹丸之地的德国已拥有13个桩机公司。我国钢材产量已占世界的1/3，而钢板桩的年用量少得可怜，大约3～4万t。
        根据经济发达国家发展的经验，处于经济快速发展期而地域分布广、地质结构复杂多变的我国，具有特殊而广泛的钢板桩需求，潜在需求量可达50万t/年以上。未来，我国钢板桩市场十分巨大，将迎来钢板桩发展的春天。
        同时，随着我国经济的快速发展，各类快捷、高效、环保的建筑施工方法不断得到认同与发展，钢板桩的优点将逐渐为人们所认识，我国钢板桩的应用必将越来越广泛。
        我国目前钢板桩应用与推广与几年前H型钢应用与推广的市场形势有着相当大的雷同。国内部分钢铁企业一直在跟踪钢板桩市场的发展情况，国外多家生产企业也在瞄准我国今后的潜在市场空间，为大规模进入我 国市场做有关的准备。据调研，未来的10～20年中我国的水域改造及临江靠海地区的基础建设将为钢板桩应用提供广阔的空间。
         从市场竞争来看，相对于欧美竞争激烈的钢板桩市场，我国钢板桩市场行业竞争程度较低，竞争产品较少，发展潜力巨大，这样的一个市场无疑是一个巨大的蛋糕，自然使西方钢板桩巨头们垂涎三尺。进口钢板桩品牌的不断加入加速了我国钢板桩市场向国际化竞争演变的进程。
        从生产经营看，我国钢板桩生产企业少之又少、设备选型不当、配套设施不全、产品开发力量薄弱、产品更新换代慢等问题，在整体形象上始终无法摆脱模仿国外产品的阴影，产品处于技术尴尬的处境。
        我国是世界钢板桩产品的需求大国，但不是生产强国。与世界钢板桩生产先进国家相比，我国有许多明显差距。在钢板桩产品的研发、推广和应用领域，有许多艰苦细致的工作要做，以便在今后10～15年中赶超世界先进水平，实现我国钢板桩生产强国的目标。              
三、加强钢板桩的开发，打造新的产品优势
        在总公司钢铁业务推行大商品战略的前提下，钢板桩优异的市场成长性，使得钢材事业部优先选择了钢板桩，作为钢铁板块大力开发的专项产品之一。利用总公司全系统成熟的销售网络和广泛的客户群，争取将钢板桩培育成总公司继H型钢以后的又一明星产品，成为新的核心营销品种，努力发展为国内外钢板桩行业的领先者。
（1）加强钢板桩研发力度，形成专家营销模式
        在钢板桩开发的过程中，借鉴H型钢的推广模式，实行专家营销模式。加强与科研单位、高等院校钢板桩技术专家、设计人员的技术交流与合作；加大与钢板桩使用单位在工程设计、施工方面及标准建立方面的互动、交流工作；努力在多领域推动钢板桩的使用设计工作，从而快速增加钢板桩的实际需求，积极开发我国钢板桩的潜在市场。
（2）利用总公司的巨大优势，加大营销推广力度
        可以充分利用总公司销售网络广布的优势和强大的铁路服务背景及进出口贸易优势，加快钢板桩的推广速度。由于工艺装备、生产效率等原因，国内具备生产能力的钢厂目前都不生产热轧钢板桩，国内使用的热轧钢板桩都为国外进口。物资总公司长期与国外的生产厂具有良好的贸易合作关系，在获取资源及获得国外厂家的技术服务上具备其他贸易商所不具备的优势条件。
        目前，全球金融危机以后，我国加大对于基础设施的建设，尤其是铁路的基础设施建设。从施工到技术标准都有新的要求，尤其是工期的要求，从而为钢板桩的使用提供了一个新的发展空间。长久以来，物资总公司长期服务铁路，和各个施工单位及铁路设计部门都有着密切的往来，在推广过程中，有着得天独厚的优势。
        2008 年，物资总公司钢材销售规模达到了1018万t，二级公司及其三级网点遍布全国，对于钢板桩使用的重点地区都具备深入终端的开发能力，为在全国范围内推广产品提供了有力保证。
（3）围绕钢板桩的增值服务，延伸产业链，开展钢板桩的租赁、加工服务
        根据目前钢板桩的消费结构，用在永久性结构的一次性使用的消费量占60%，40%用于重复使用的临时结构。重复使用钢板桩一般由专业的租赁公司经营，如日本现在每年钢板桩租赁总量超过100万t，平均1t钢板桩年周转次数超过3次。台湾地区与韩国的钢板桩租赁业也十分发达，欧洲国家亦是如此。钢板桩租赁使用的开展大大降低了用户使用钢板桩的成本，加快了施工进度，促进了钢板桩的使用。同时，钢板桩的租赁企业也同时获得了可观收益。
        总公司在推广钢板桩的过程中，要把钢板桩的加工研发同消费者需求紧密联系起来，充分利用国内外先进的技术，时机成熟时向打桩、租赁服务领域延伸，提升在钢板桩行业的核心竞争力。