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工程案例
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珠海中信湾
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第一,发达国家的经验与启示。发达国家在建筑工业化的过程中走过了钢结构和装配式混凝土结构两条道路,我国装配式混凝土建筑工业化的发展也已经积累了一定经验。对这些经验与启示进行学习和总结,将有助于我们思考钢结构发展的瓶颈问题与对策,有益于我国钢结构工程施工的发展。
     一是英国钢结构发展与经验。英国的建筑工业化走了钢结构的道路,在这一进程中,英钢联对钢结构的发展起了关键的推动作用,对钢结构的基础教育与研究、工程推广和产业政策都给予了大力支持。目前,英国是全世界钢结构建筑市场份额最高的国家之一,混凝土的使用量逐年下降,已经成为发达国家中人均水泥消耗量最低的国家之一,年人均水泥消耗不足200公斤。并且,英国建筑用钢有95%以上被回收利用。近年来,装配式模块化钢结构住宅在英国也得到了快速发展。
     纵观英国和日本等钢结构应用较多的国家和地区,钢铁生产企业的强势推动起了极大作用。此前,我国的钢铁生产企业缺乏像英钢联、新日铁那样重视钢材应用研究和工程推广的组织,甚至很少与建筑行业开展交流和沟通。目前,深圳钢结构施工开始试点成立由钢厂牵头,建筑、房地产、建材企业参与的龙头企业或产业联盟,开展钢结构建筑试点推广,这将是以一个良好的开端。
     二是法国及新加坡装配式混凝土发展与经验。与英国相反,法国的建筑工业化走的是装配式混凝土的道路。法国具有悠久的混凝土发展历史,世界上第一座钢筋混凝土建筑结构、第一批混凝土桥梁都起源于法国,世界上首次预应力混凝土工程实践也诞生于法国。法国的建筑工业化道路始于1950~1970年代,在“第一代建筑工业化”浪潮中,法国完成了大规模住宅建设,在此期间也出现了许多互不通用的建筑体系。为了解决这一问题,法国于1977年成立了构件建筑协会(ACC),发展通用建筑体系,推动“第二代建筑工业化”。在此期间,协会制定了尺寸协调规则,住房部提出并推广了“构造体系”,其中绝大部分为预制混凝土结构体系。自20世纪80年代起,法国推行构配件生产与施工分离,发展面向全行业的通用构配件商品化生产,完成了预制装配式混凝土建筑工业化的道路。
     钢结构与装配式混凝土结构都是建筑工业化的不同实现形式,纵观法国建筑工业化的发展道路,政府的持续引导是装配式混凝土建筑得以推广的重要原因。与此类似,占比70%以上的新加坡政府组屋基本都是装配式混凝土结构高层建筑。法国建筑一般都是多层且抗震设防烈度不大,而新加坡地区没有地震;我国城市人口密集,建筑高度普遍较大,并且大多数地区抗震设防烈度较高。因此,我国建筑工业化的道路应扬长避短,差异化发展。在高设防烈度地区和高层建筑中优先推广钢结构和组合结构,相反在低设防烈度地区和多层建筑中可以发展装配式混凝土结构,齐头并进,共同推进建筑工业化发展。
     三是日本桥梁发展的启示。我国钢结构桥梁占桥梁总数不足1%,而日本和中国台湾等国家(地区)由于地震频发,抗震性能更好的钢桥得以广泛应用。并且,钢桥建造具有更快的架设速度、更低的施工成本,对居民日常生活的影响也较小,因此,日本的大跨桥梁和城市桥梁绝大多数都采用钢桥。需要注意的是,与混凝土桥梁相比,钢结构桥的噪声与振动问题比较明显,并且运营期间需要持续养护。因此,日本铁路桥梁也多采用预应力混凝土结构。为解决高速铁路的振动和噪声,新干线混凝土桥梁的数量明显增加。在难于养护的乡村小跨径桥梁中,日本交通运输部与预制混凝土工业合作,成功推出标准化预制混凝土桥梁,目前跨径21米内的预制先张法混凝土桥占到总数的97%以上。
     日本的桥梁建设经验表明,钢结构桥和预制装配式混凝土桥各有其优缺点和适用范围。在小跨径、养护困难、或者对振动和噪声比较敏感的情况下,装配式混凝土桥梁有优势;在大跨度、易养护、振动和噪声可控的情况下,钢结构桥和组合结构桥的优势明显。笔者建议,在大跨桥梁、市政道桥和人行桥中,我国可以大力推广钢结构和组合结构桥梁。
     四是台湾和日本大地震的影响。众所周知,钢结构的抗震性能相对混凝土结构更为优秀。在台湾和日本等地震频发地区,钢结构      建筑越来越受到重视。台湾“9·21”大地震之后,钢结构抗震性能好被民众认同;钢结构的市场造价虽然偏高,但市场销售好于混凝土建筑。
     台湾和日本等地震频发地区的经验表明,住户首先是认同住宅的安全、舒适和质量,其次才考虑价格。前些年我们一味追求与混凝土住宅造价持平和过多地强调钢结构成本,是在理念上出现了偏差。因此,下一步工作应把钢结构住宅推广定位在地震多发地区、大中城市高层住宅、中高档住宅等,和混凝土、砖混、木结构形成差异化发展。
     五是新加坡钢材代用的启示。目前我国钢材产量已经占全世界的50%左右,国标钢材走向国际市场对于化解钢材产能过剩意义重大。但是,我国在新加坡等地区的工程承包经验表明,国标钢材性能指标与国际标准的接轨问题和国产钢材质量诚信度问题严重制约着我国钢材出口。目前国产钢材质量证明文件诚信体系缺失、钢材产品人为造成负尺寸偏差、钢材屈服强度变异大且质量不稳定。
     因此,要想打开国际钢材市场的大门,我们一方面应从国家层面上加强技术标准转移,与各主要标准体系(欧盟、北美、独联体、ISO)开展对接研究,制定有约束力的钢材替代设计指南;另一方面要开展钢材和钢结构产品国际认证,加强质量监督,以钢材和钢结构出口带动建筑、房地产、建材及装备制造、桥梁、管道等产业走出去。

 

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