改革開放以來,特別是上世紀九十年代以后,隨著國民經濟的發展和鋼鐵工業的跨躍式發展,鋼產量逐年增長,2006年超過3億噸。在政府從“限制和合理使用鋼結構到發展鋼結構”的政策指導和支持下,從重大工程、標致性建筑使用鋼結構到鋼結構普遍使用而得到發展迅速,呈現出了從未有過的興旺景象。據統計分析,每年僅新建成和在建鋼結構工業和民用建(構)筑物:高層鋼結構20幢,約150萬平方米;重型工業廠房1000萬平方米;網架和網殼1500座,約250萬平方米;空間桁架建筑20座,約60萬平方米;門式鋼架輕型廠房約1000萬平方米;拱型波紋鋼屋蓋結構250萬平方米;住宅鋼結構100萬平方米。還有塔桅結構用鋼100萬噸;容器用鋼100萬噸;橋梁用鋼30萬噸;海洋工程用鋼10萬噸;城市建設用鋼200萬噸。以及利用鋼材深加工及相關的產業有,焊接鋼管1300萬噸;線材制品1100萬噸;冷彎型鋼600萬噸;鋼鐵粉末8萬噸;釬鋼2萬噸等。考慮到目前的統計數據不規范等因素。經統計分析,鋼結構行業目前產量約1400萬噸,產值1000億元以上,加工制造能力基本滿足工程建設需要并還在不斷擴大。
我國鋼結構行業快速發展,產量、產值成倍增加的同時,工程質量不斷提高。鋼結構的科技和管理也有了顯著的進步,在有些方面如制作、安裝、鋼材供應方面,達到國外先進水平,為國民經濟發展作出了貢獻。
近年來涌現出了一大批優秀鋼結構設計,不僅具有鮮明的現代感,也充分反映了中國民族文化。不少設計院成立專業性鋼結構設計所和研究室,不斷研究和開發出鋼結構設計軟件和新技術。
鋼結構制造企業在全國各地遍地開花,造就了一批有實力的龍頭企業,年產量達到5—20萬噸的有30余家企業,承擔了國內大型鋼結構工程任務,并已經承接了許多海外工程項目。一大批中小型鋼結構制造安裝企業如雨后春筍般在中國大地上成長起來。他們承擔了大量的中小型鋼結構制作安裝工程,使鋼結構的應用和市場快速擴大。鋼結構制造企業的產品范圍也從傳統的建筑工程結構、構筑物、機械裝備、非標準設備、成套設施到商品房屋、港口設施、成套裝備等直接到用戶的終端產品。
鋼結構的安裝新工法層出不窮。根據施工現場的狀況和建(構)筑物的特點采用頂升、滑移、高空拼裝、預張拉等施工工法。很多鋼結構施工安裝企業創造了具有中國特色的施工技術和成套工法,積累了建設大型鋼結構工程的經驗。
與鋼結構配套的高強螺栓、栓釘等零配件生產廠,防火、防腐涂料廠,鋼結構加工設備制造廠,焊接機械廠等迅速發展,滿足了鋼結構行業發展的需要。其產品質量不斷提高,有的已達到國外同類先進產品水平并出口國外。
各鋼廠根據市場鋼材需求情況,進行產品結構調整、增加規格品種、擴大鋼結構用鋼產量和品種、召開新產品發布會、參加鋼結構專業展覽及鋼結構技術交流會、做好售前售后服務等,促進了鋼結構的發展。
技術交流和協會活動活躍。由中國鋼結構協會、中國鋼鐵工業協會、中國建筑金屬結構協會、上海市金屬結構行業協會及其他宣傳媒體舉辦的各種術學交流會、研討會、現場會、展覽會每年有百次以上。現有《鋼結構》、《建筑鋼結構進展》、《空間結構》、《建筑結構》為代表的行業有關期刊,發行量超過數萬冊。與鋼結構有關的互聯網網站也很活躍。
面臨形勢
在相當長的一段時期內,鋼結構的需求將保持持續增長的趨勢。預計到2010年城鎮化水平將達到45%,城鎮人口將增至6.3億,必然導致大量住房需求。我國每年約20億平方米的新建建筑,如其中10%采用鋼結構建筑,2億平方米就會消耗附加值高、技術含量高的1200萬噸鋼結構用鋼材。目前要加快鋼結構住宅建筑研究開發及工程應用試點擴大,使鋼結構住宅建筑更加完善配套,提高住宅建設的工業化、產業化水平。我國的固定資產投資力度日益增加,內需不斷擴大。國家重大工程正在進行的西氣東輸、西電東送、南水北調、青藏鐵路、京滬高速鐵路、2008年北京奧運會場館、上海世博園區等重大工程建設;西部大開發,振興東北,城鎮化步伐加快及大批工業企業的更新改造等。現代農業鋼結構市場更有待開發,其發展潛力和空間更大。我國有相當長的一段時期,鋼結構行業面臨良好發展機遇和挑戰。
為滿足國民經濟發展需要和人們工作、生活舒適性的要求,鋼結構還有很多技術和管理問題要研究解決,如防火、防腐措施,與鋼結構配套的部件開發,進一步提高工程質量、降低成本等。
存在的主要問題:一是鋼結構工程質量還需進一步提高,個別工程曾發生倒塌事故。二是鋼結構專業技術人員嚴重缺乏,尤其是中小企業缺少專業人才。三是市場運行不夠規范,投標企業競相壓價,甚至發生中標價低于成本價的現象。四是建筑鋼材價格波動較大,不利于鋼結構的健康發展。五是標準及應用標準缺項、滯后,鋼材標準與工程設計、施工規范規程銜接不上。六是企業進入鋼結構行業門檻低,缺乏行業管理。新上馬必須結合企業實際情況和市場發展需求,防止盲目上馬一哄而起導致產能過剩并浪費大量資源。
同國外水平比較及發展趨勢分析:與世界上經濟發達國家相比較,發達國家鋼結構用鋼量一般占鋼材產量10%左右,中國鋼結構的年產量應達到3000萬噸左右。而目前我國鋼結構用鋼量僅占鋼材產量的5%左右。這說明中國鋼結構行業存在著較大的應用領域和發展空間。
我國鋼結構行業發展是走“引進、消化、創新”的道路,并在工程實踐中創造了具有中國的特色。具體表現在以下幾個方面:
一是政府部門的引導和支持,使鋼結構作為綠色環保產品得到公認和發展。1996年建設部編制了《1996—2010年建筑技術政策》提出合理使用鋼材,發展鋼結構、開發鋼結構制造和安裝施工新技術。2000年5月建設部、國家冶金工業局建筑用鋼協調組在北京召開了全國建筑鋼結構技術發展研討會,成立了全國鋼結構專家組,討論了國家建筑鋼結構產業“十五”計劃和2010年發展規劃綱要建筑鋼結構工程技術政策,提出“2005”和“2010”年建筑鋼結構用材分別達到全國鋼材總產量的3%和6%。2003年1月16日建設部和國家經貿委發出關于建立“全國建筑用金屬技術與應用協調聯席會議”制度的通知。
二是網架結構和輕鋼結構近幾年得到迅速發展,高層鋼結構基本上采用國產鋼—混組合結構,走在世界前列。各種類型的網架在中國大地到處可見,最大跨度為144米X104米門式鋼架輕型廠房和拱型波紋鋼屋蓋結構每年建成數百萬平方米。1997年我國建造了世界第三高樓—上海金茂大廈(421米),正在建設的上海環球金融中心490米。高層鋼結構大廈的鋼材已從依賴國外進口到基本實現國產化。深圳賽格廣場大廈,高291.6米,屬世界最高的鋼—混凝土組合結構。
三是與國外經濟發達國家相比較,無論在設計理念、新產品研究開發、鋼材品種質量,制作安裝的設備及計算機應用、科學管理方面,整體上比較還有不少差距。主要差距在設計理念和科研開發方面。如目前超高層和有特殊要求的建筑大都是國外建筑師的方案中標,他們在規劃、環境、建筑、功能上確有獨特之處。鋼結構科研開發資金不足,標準及規范修訂周期太長。
發展目標
除傳統的鋼結構外,要積極推廣量大面廣的建筑鋼結構應用,重點是輕型鋼結構、大跨度空間鋼結構、高層重型鋼結構、鋼—混凝土組合結構、鋼結構住宅等領域。2010年建筑鋼結構用鋼力爭達到全國鋼材產量的6%,約1800萬噸。
全面提高建筑鋼結構應用技術水平。積極開展鋼結構相關技術研究;修訂、補充設計、施工和材料等有關技術規范、規程和標準;完善質量管理體系,提高鋼結構工程質量;開展鋼結構優秀設計和優良工程的評定。爭取到2010年建筑鋼結構行業綜合技術水平達到國際先進水平。
鋼結構專業技術政策與“十一五規劃”
進一步推廣與擴大鋼結構的應用,促進建筑鋼結構應用推廣和持續發展,推進建筑鋼結構產業化的進程。
建設部于1997年頒布的《1996—2010年建筑技術政策》首次提出了發展鋼結構、加速推廣輕鋼結構,研究推廣組合結構的應用以及研究開發膜結構、張拉結構與空間結構體系等技術政策與措施,明確了我國建筑技術政策的導向由多年來的限制鋼結構使用轉變為發展、推廣鋼結構的應用。在“十五”、“十一五”期間(2001—2010年)內仍應繼續堅持對發展鋼結構鼓勵支持的正確導向與相關政策、措施,保持其連續性與穩定性。
推廣與擴大鋼結構的應用,還應加強技術導向的規劃與措施指導作用。近幾年建筑鋼結構的發展應用具有高層、大跨、輕鋼結構快速發展,組合結構穩步發展,住宅鋼結構起步發展的特點。在政策、措施的技術導向方面應充分考慮這些特點與趨勢,促使建筑鋼結構整體的持續發展。
高層和超高層建筑優先采用合理的鋼結構或鋼一混凝土結構體系。大跨度建筑積極采用空間網格結構、立體桁架結構、索膜結構以及施加預應力的結構體系。低層建筑大力推廣采用經濟適用的輕型鋼結構體系。總結試點經驗,結合市場需求,積極開發鋼結構住宅建筑體系,并逐步實現產業化。到2010年,建筑鋼結構的綜合技術水平接近或達到國際先進水平。
全面提高鋼結構的應用技術水平,強化技術管理并提高鋼結構設計與工程的質量水平。加強與鋼鐵企業的聯系,促進鋼鐵企業與鋼結構企業聯合,做強做大鋼結構制造產業。一是從科研、設計、制造、施工、維護等幾個方面提高鋼結構的整體應用技術水平。特別是提高鋼結構加工制作和施工安裝技術的總體水平,加強科學管理和質量控制,提高勞動生產率。到2010年,制作加工達到年人均100噸以上,施工安裝單位要總結各類吊裝工法五項,要組成50家大型鋼結構制作安裝企業。鋼結構的制作、安裝水平接近或達到國際先進水平。二是重視標準化工作,提高技術標準規范水平與質量,應是一個重要的長期方針。鋼結構的主要特征之一就是涉及標準與規范化。僅以設計為例,涉及相關的設計、材料、施工等國標、部標標準、規范等超過60種,其現狀是大量規范標準陳舊、滯后,新內容、新標準急待補充修訂。三是強化質量保證體系、質量管理體系及質量監督體系,保證并提高鋼結構工程的設計質量與工程質量。
建立有效機制,統籌規劃合理選題,堅持長期的應用技術開發研究,重點研發住宅鋼結構體系建筑,鋼—混土組合體系、大跨空間結構體系及配套技術。
積極擴展鋼結構用鋼材的品種,增加結構用高性能鋼材及連接材料的品種,提高產品性能。完善建筑結構用鋼材系列的產品與應用標準,擴大耐候鋼、耐火鋼、彩涂板等的應用。擴大冷彎型鋼和熱軋H型鋼的品種和規格,包括大尺寸冷(熱)成型管材(圓管,方矩管),大截面H型鋼和輕型H型鋼以及薄壁H型鋼等經濟型材的生產,開發優質焊接結構鋼、高強度優質厚板、優質可焊鑄鋼、橋梁、容器、管道用鋼等。合理推廣采用耐候鋼、耐火鋼、Z向鋼和各種保護焊接材料等。到2010年,基本實現建筑鋼結構用鋼國產化的目標。
加快鋼結構設計研究、制造、施工、管理人才的培養,促進高等院校的教學、教材、教育機制轉變。重視并發揮專家資源的優勢作用,建立政府、高校、協會聯合組織專家再教育的機制。除了由高校等教育部門直接培養人才的主渠道外,還應注意推行依靠各方面力量對現有在崗技術人員再教育及培訓的有效方法。對現有注冊結構工程師的考核與再教育,應適當增加鋼結構項目經理、質檢、防腐防火等專業人員的培訓。
加快鋼結構企業結構調整,引導企業向集團化方向發展。實行有效資質管理,引導企業規范參與市場競爭等。充分發揮協會橋梁和服務作用,加強調控,進一步規范市場秩序。主管部門與協會組織要把規范市場,促進企業與市場發展作為一項長期工作。此外,還應加快鋼結構企業結構調整的步伐,一是規模集團化,鼓勵強強聯合,把企業做強做大。如加工與安裝聯合,鋼構與鋼廠聯合;二是企業專業化,把產品做精做專,企業有特色有專長。鼓勵組建鋼結構專業(技術)公司,成套鋼結構住宅公司,鋼結構(集團)股份公司等。
發揮鋼結構重量輕、強度高、抗震性能好的優勢,符合節能環保和工廠化、產業化的要求,采取加快發展鋼結構各項政策和措施。使鋼結構占鋼筋混凝土的比重從目前8%增加到2010年的10%以上。鋼結構產業目前年產量約占全國鋼產量的5%,建筑鋼結構約占3%,到2010年目標達到全國鋼產量的10%,建筑鋼結構達到6%。建筑鋼結構用鋼量爭取達到國家總產鋼量的6%,即1800萬噸以上。