鋼板樁的發(fā)展歷程

                                                            ----李慶中 2008年

1.國外應用概況

鋼板樁的前身是由木材或者鑄鐵等材料制作的板樁，接著出現(xiàn)了以鋼板材料簡單加工的鋼板樁。20世紀初，隨著軋鋼生產(chǎn)技術的發(fā)展，人們]意識到以軋制工藝生產(chǎn)鋼板樁成本低、質(zhì)量穩(wěn)定而綜合性能好，且可反復使用，就此理念的探索中，誕生了世界上第一根熱軋鋼

板樁。至上世紀60年代，西方經(jīng)濟發(fā)達國家已普遍采用熱軋鋼板樁，其應用領域廣泛、市場發(fā)展迅速。

在亞洲，日本最先使用鋼板樁。1903年日本首次進口鋼板樁,1931年八幡制鐵公司開始生產(chǎn)鋼板樁,1960年代，出現(xiàn)了500mm寬鋼板樁,1997年開發(fā)了600mm 寬鋼板樁,2005年新日鐵開發(fā)出世界上最寬的900mm新型寬幅鋼板樁。經(jīng)近80年的發(fā)展，日本在鋼板樁研發(fā)、設計研究、施工工法以及樁工設備制造等方面均達到了世界先進水平。

目前，全球鋼板柱年消費量近300萬噸，其中歐洲約50-60萬噸，北美也達50萬噸以上。在亞洲地區(qū)，日本年消費量50-60萬噸、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)，而香港、臺灣等地的年消費量也逾5萬噸。

據(jù)了解，國外鋼樁的的消費結(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)務由專業(yè)打樁租賃公司經(jīng)營，如德國的蒂森克房伯在德國有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。日本在目前鋼板樁租質(zhì)與打樁量逾100萬噸/年，鋼板樁年周轉(zhuǎn)次數(shù)超過3次(整個應用周期按8次攤銷折舊)。除日本外，臺灣、新加坡與韓國的鋼板樁租賃與打樁業(yè)也十 分發(fā)達。

2.國內(nèi)應用現(xiàn)狀

上世紀50年代末武漢長江大橋建設中，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，同時限制于工程機械匱乏及施工技術落后等因素，熱軋鋼板樁的應用一直處于停滯狀態(tài)。

20世紀末，馬鋼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U型鋼板樁5000余噸，成功應用于嫩江大橋圍堰、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)需求少及技術經(jīng)驗不足等原因，未能持續(xù)生產(chǎn)。當前，武鋼等數(shù)家關注著我國鋼板樁市場的大型鋼鐵企業(yè)，已開始或?qū)⒁M入實質(zhì)性的研發(fā)階段。而國外多家知名生產(chǎn)廠家也瞄準著我國鋼板樁的潛在大市場，為大規(guī)模進入我國做好了相關準備。據(jù)統(tǒng)計，目前我國的鋼板樁年消耗量保持在3萬噸左右僅占全球的1%，而且僅限于一些港口、碼頭、船廠建設等永久性工程和建橋圍堰、基坑支護等臨時性工程。

近年，隨著我國經(jīng)濟的迅猛發(fā)展，各類新穎、高效、環(huán)保的工程施工技術與材料逐漸得以推廣應用。199年，由日本新日鐵援建的U型鋼板樁，首次應用于于大江防洪堤工程中并取得較好的實效(在荊江大堤觀音寺閘堤段和洪湖長江干堤燕窩堤段兩段江堤，共構(gòu)筑鋼板錐防洪墻2208米)。鋼板樁因其高強輕質(zhì)、止水性好、則久性強、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、碼頭建設等一些工程中臨時性應用也得嘗試，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，較好滿足了我國經(jīng)濟建設對科技創(chuàng)新、環(huán)保與可持續(xù)發(fā)展的需求。

在我國鋼板樁的工程應用實踐中，中船九院始終走在鋼板樁應用技術開發(fā)研究的前列，在船廠水工工程、市政工程、建筑工程等項日建設中取得了顯著的成果。可以說，九院的鋼板樁應用是我國鋼板樁應用技術與國際接軌的典范。再者，中交水運規(guī)劃設計院、中交第一航務勘察設計院、中交第二航務勘察設計院、中交第三航務勘察設計院、中交第四航務勘察設計院及中鐵系統(tǒng)的數(shù)家鐵道勘探設計院等單位都具有非常高的鋼板樁應用水平。

另一方面，我國的鋼板樁租賃市場極不發(fā)達，工程建設缺乏有實力的大型鋼板樁租賃與打樁公司。以鋼板樁應用最發(fā)達的長江三角洲地區(qū)為例，社會閑散鋼板樁保有量僅5萬噸左右，且大部分由一些大型工程公司自備，市面上的鋼板樁租賃公司盡管大都不成規(guī)模，但業(yè)務卻極為火爆，租賃市場常呈出現(xiàn)無樁可租的局面。目前國家大型工程對鋼板樁的需求日益增多，一次用量從數(shù)百噸到近萬噸不等，但因鋼板樁采購資金占用較大而一次工程完工后即成為閑置，不少工程設計采用鋼板樁，施工時因采購成本因素而變更方案。

我國鋼板樁應用尚處于起步階段，目前鋼板樁年消耗量不足3萬噸(主要以熱軋U型鋼板樁為主)，與我國占全球鋼材消費總量三分之一的地位極不相稱，與發(fā)達國家尚存在極大的差距，因而熱軋鋼板樁的生產(chǎn)與應用仍有很長的路要走。