編者按

　　2025年是“十五五”規(guī)劃年，不同于以往的增量規(guī)劃，減量和生存是鋼鐵行業(yè)“十五五”時(shí)期的兩大特征。生存之上是發(fā)展，僅僅保生存是不可持續(xù)的，積極謀篇布局、培育新的增長點(diǎn)是應(yīng)對(duì)未來的必選項(xiàng)。中國鋼鐵“十五五”面臨怎樣的發(fā)展形勢，如何保生存，又要培育怎樣的未來?信息標(biāo)準(zhǔn)院組建了以張龍強(qiáng)院長為首的“十五五”工作專班，愿為政府、行業(yè)、企業(yè)獻(xiàn)計(jì)獻(xiàn)策，共商發(fā)展大計(jì)。即日起，我院將陸續(xù)刊登專班研究課題部分成果概要文章，包括形勢研判、增量分析、生存之道、發(fā)展破局等，供業(yè)界參考探討。
 

鋼結(jié)構(gòu)橋梁用鋼增量測算及推廣建議

冶金工業(yè)信息標(biāo)準(zhǔn)研究院“十五五”工作專班
 

　　近年來，我國橋梁行業(yè)高速發(fā)展，鋼結(jié)構(gòu)橋梁建設(shè)取得積極成效，初步估算橋梁鋼結(jié)構(gòu)占鋼結(jié)構(gòu)加工總量的17%左右，是鋼結(jié)構(gòu)建筑的重要支撐。另一方面，我國鋼結(jié)構(gòu)橋梁數(shù)量占比目前只有3%左右，明顯低于日本、美國等國家的25%～40%。因此，以橋梁為切入點(diǎn)推廣鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用，充分發(fā)揮鋼結(jié)構(gòu)高強(qiáng)度、易回收、施工快等優(yōu)勢，不僅符合綠色化、長壽命、高效化等現(xiàn)代化建筑發(fā)展趨勢，同時(shí)為鋼材市場帶來新的需求增量。特別是考慮全生命周期資源循環(huán)利用的明顯優(yōu)勢，鋼結(jié)構(gòu)橋梁的綜合成本和社會(huì)效益更為顯著。

　　一、我國橋梁建設(shè)總體保持快速增長

　　近年來，我國橋梁工程得到快速發(fā)展，已經(jīng)滿足穿山、越海、進(jìn)城等各類需求，工程規(guī)模和技術(shù)水平均達(dá)到世界領(lǐng)先水平。

　　從總量上看，截至2023年底，全國公路橋梁總數(shù)107.93萬座、9528.82萬延米，其中特大橋10239座、1873.01萬延米，大橋17.77萬座、4994.37萬延米。此外，在市政橋梁方面，根據(jù)住建部統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，截至2023年底，我國城市及縣城橋梁共10.8萬座，其中特大橋和大橋約1.5萬座、立交橋約7200座。

　　從年度增量上看，2011年以來，我國公路橋梁數(shù)量每年新增2萬座以上(2018年除外，當(dāng)年為1.9萬座)、年新增長度超過280萬延米，特別是2022年，新增公路橋梁7.21萬座、1196萬延米，達(dá)到階段峰值。城市橋梁方面，近年來新增數(shù)量在2000—4000座，其中特大橋和大橋年新增300—1000座，立交橋新增數(shù)量在500座以下。
 

圖1 全國公路橋梁統(tǒng)計(jì)結(jié)果
 

圖2 全國城市橋梁統(tǒng)計(jì)結(jié)果
 

　　從橋梁類型看，按建造材料可分鋼結(jié)構(gòu)橋梁和混凝土橋梁兩大類，按結(jié)構(gòu)形式可分為梁式橋、拱橋、斜拉橋、懸索橋等。從用鋼品種上看，混凝土橋梁，最主要的用鋼品種是鋼筋，如梁式橋橫梁、橋墩，以及樁基礎(chǔ)等均大量使用鋼筋;鋼結(jié)構(gòu)橋梁，其下部結(jié)構(gòu)用鋼與鋼筋混凝土橋梁類似，上部結(jié)構(gòu)則主要采用鋼管或鋼板，如鋼箱梁、鋼管拱。此外，鋼絞線、波紋管、焊接鋼筋網(wǎng)以及錨具、護(hù)欄等鋼材制品在橋梁上也有較多應(yīng)用。

　　二、鋼結(jié)構(gòu)橋梁用鋼具有較大提升空間

　　據(jù)測算，當(dāng)前我國橋梁用鋼(本文指公路橋梁和城市橋梁，下同)，占全國用鋼總量的5%以上。橋梁建設(shè)用鋼量與其類型、跨度、載荷、橋墩高度及橋梁用鋼強(qiáng)度等級(jí)密切相關(guān)。如強(qiáng)度方面，采用Q420鋼材可較Q345用鋼量減重約20%。不同類型橋梁建設(shè)用鋼強(qiáng)度差異較大，如采用預(yù)應(yīng)力混凝土的小箱梁單位用鋼量約210kg/m2，國內(nèi)跨度500m以上斜拉橋扁平鋼箱梁的用鋼量在400-700kg/m2，而某大跨度鋼管拱橋單位用鋼量則達(dá)1100kg/m2，用鋼強(qiáng)度明顯高于混凝土橋梁?；诖?，對(duì)特大型、大型、中小橋公路橋梁，以及立交橋、過街天橋等市政橋梁進(jìn)行分類，并結(jié)合不同區(qū)域典型橋梁用鋼總量和單位面積用鋼、橋梁建設(shè)周期等對(duì)橋梁用鋼進(jìn)行測算，2016年以來我國橋梁用鋼量如圖3所示。

　　2016—2018年，我國橋梁年用鋼量約3000萬噸;2019年—2022年，我國橋梁建設(shè)規(guī)模逐步擴(kuò)大，年用鋼量由3500萬噸快速增加到近6000萬噸。2023年公路橋梁當(dāng)年建成規(guī)模有所回落，城市橋梁用鋼相對(duì)平穩(wěn)，同時(shí)當(dāng)年公路建設(shè)固定資產(chǎn)投資下降，測算當(dāng)年橋梁用鋼量下降至5400萬噸左右。

圖3 2016年以來公路和城市橋梁用鋼量
 

　　基于以上橋梁用鋼調(diào)研分析結(jié)果，以2023年新增橋梁數(shù)量和長度為基數(shù)，并假定未來50%的新建橋梁采用鋼結(jié)構(gòu)形式，測算鋼材需求年度增量約3000萬噸，接近目前每年鋼筋需求減量，屆時(shí)橋梁建設(shè)對(duì)鋼材需求貢獻(xiàn)度將達(dá)到10%左右。

　　此外，采用鋼結(jié)構(gòu)橋梁替代混凝土橋梁，不涉及住宅鋼結(jié)構(gòu)目前存在的美觀性、舒適度、防火等尚不完善的問題，更加有利于提高安全性、施工效率、用鋼強(qiáng)度和綠色化水平等，是拓展用鋼增量的重要路徑，也是鋼鐵助力下游綠色高質(zhì)量發(fā)展的重要示范場景。

　　三、主要工作建議

　　規(guī)劃先行，統(tǒng)籌推進(jìn)。強(qiáng)化國家頂層設(shè)計(jì)，建議由國家有關(guān)部門牽頭制定推動(dòng)鋼結(jié)構(gòu)建筑全產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同發(fā)展規(guī)劃和行動(dòng)方案，建立部際聯(lián)席會(huì)議、產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟雙輪驅(qū)動(dòng)機(jī)制，加快完善產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策體系。大力推動(dòng)鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計(jì)、施工規(guī)范與鋼結(jié)構(gòu)用鋼協(xié)調(diào)統(tǒng)一，構(gòu)建鋼結(jié)構(gòu)橋梁產(chǎn)業(yè)生態(tài)圈，推動(dòng)鋼結(jié)構(gòu)建筑全產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同發(fā)展。

　　政策加力，注入動(dòng)能。統(tǒng)籌相關(guān)部門加快形成政策組合拳。建議交通運(yùn)輸相關(guān)部門，結(jié)合發(fā)展現(xiàn)狀修訂《關(guān)于推進(jìn)公路鋼結(jié)構(gòu)橋梁建設(shè)的指導(dǎo)意見》，明確橋梁類型發(fā)展方向，為公路橋梁產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供清晰指引。此外，針對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的高成本等問題，建議通過加大財(cái)政支持力度，設(shè)立專項(xiàng)資金等方式，對(duì)采用鋼結(jié)構(gòu)橋梁的項(xiàng)目給予資金補(bǔ)貼或貸款貼息，推動(dòng)規(guī)?；瘧?yīng)用。

　　標(biāo)準(zhǔn)引領(lǐng)，示范推廣。加強(qiáng)鋼材標(biāo)準(zhǔn)與橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范的銜接，結(jié)合鋼材標(biāo)準(zhǔn)尺寸或規(guī)格，合理劃分構(gòu)件和節(jié)段，打造適宜鋼結(jié)構(gòu)工廠化制造、工業(yè)化生產(chǎn)、裝配式施工的現(xiàn)代橋梁建設(shè)模式。通過結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化、加工智能化，更好地提升鋼結(jié)構(gòu)橋梁建造品質(zhì)，降低建設(shè)成本，提高生產(chǎn)效率?？偨Y(jié)一批可復(fù)制可推廣的成功經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合區(qū)域特點(diǎn)因地制宜地確定推廣運(yùn)用。

　　供需結(jié)合，協(xié)同發(fā)展。建議鋼鐵企業(yè)圍繞橋梁用鋼深入推進(jìn)服務(wù)型制造，一是在強(qiáng)度、韌性、焊接、抗疲勞等方面研發(fā)高性能橋梁用鋼;二是扎實(shí)推進(jìn)大型和超大型熱軋H型鋼在鋼結(jié)構(gòu)橋梁領(lǐng)域的應(yīng)用，擴(kuò)大高效能鋼材應(yīng)用;三是研發(fā)低成本長壽命橋梁用鋼，減少建設(shè)初期涂裝材料和施工等投資成本、延長橋梁安全服役年限，通過優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品和服務(wù)促進(jìn)鋼鐵和橋梁行業(yè)的協(xié)同發(fā)展。