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關于中北鋼橋

2017年,中北集團成立了中北集團鋼橋事業部(簡稱中北鋼橋),特聘在海外工作20余年,有豐富經驗的橋梁專家張國學博士做技術指導,建設成從設計、制造、安裝于一體的現代化鋼結構企業,具備年生產量5萬噸鋼結構制造及施工能力。

起初,在提到是什么樣的契機讓他萌發回國發展的想法時,張博士說,原因其實很簡單,因為集團董事長的一句話:你把青春奉獻給了日本,將來拿什么回報祖國?結合自己多年來的經驗,真的想實實在在的為國家發展做一些實事,也就回國了。在本次采訪中,針對中日鋼橋發展現狀、鋼橋的內焊與腐蝕、中北鋼橋未來發展等問題,張博士表達了自己的看法。

中小跨徑橋梁方面,混凝土橋比鋼橋更有優勢

相比混凝土橋,鋼橋具有構造安定性好、施工經濟性、回收利用性、制造高效性等優勢,在提到為什么說中小跨徑橋梁方面混凝土橋比鋼橋更有優勢這一問題時,張博士強調,這是因為混凝土橋造價低,而且設計理論成熟,做的多,設計人員傳統上都會選擇混凝土。由于自重大,限制了其大跨徑的使用。但是在城市中小跨徑橋梁的應用中非常普遍,這是根據材料特性決定的,混凝土抗壓較好,抗拉較差,所以,多用于中小跨徑橋梁,造價較低,而鋼材抗拉、抗壓都比較好,造價較高。所以中小跨徑橋梁方面混凝土橋比鋼橋更有優勢。

日本鋼橋強國與中國發展落后的根本原因

日本的鋼橋在其國家整個橋梁所占比例達到了41%,日本的鋼橋建造技術堪稱世界一流,設計上特別注重可靠性、合理性、經濟性。在制造上又大量采BIM應用技術和生產自動化技術,因此提高了效率,并減小了人為因素對質量的影響,而且,特別注重產品的精細化管理,所以日本在鋼橋的建造方面比較強勢。
我國現有的橋梁約有75.7萬座,鋼橋占比很低只有百分之幾,發達國家一般在30%以上,而世界鋼鐵第一在中國,張博士強調導致我國鋼橋發展緩慢的主要原因是起步晚,經濟落后,上世紀五六十年代的時候,發達國家正在大規模地對鋼橋進行大量研究和建造,從橋梁鋼材到設計施工都全面開展,有了長足的發展。而國內高速公路真正的發展期應該是八九十年代,因此在一開始我們就已經落后了幾十年,到了九十年代國家經濟上來了,才開始有意識的建造鋼橋。

世界難題的破解——我國成功研發的U肋內焊機器人

鋼橋的內焊一直是一個困擾世界的難題,世界通行做法是,從外部對U肋和鋼板進行外焊。如此,U肋與鋼板的焊縫一般15年就需大修。但是今年3月,這一難題被武船重工(武船重型工程股份有限公司)成功破解,武漢鋰鑫自動化科技有限公司和武船重工聯手攻關研發出U肋內焊機器人,并在武船重工設生產線。
針對這一突破性技術的成功研發,張博士認為這將改變鋼橋的使用壽命,公開數據顯示:僅外焊,在120兆帕至160兆帕壓強下,U肋焊縫承受470萬次重復載荷后出現裂紋;加用內焊后,在120兆帕至220兆帕壓強下,承受900萬次重復載荷,仍無裂紋。也就是說使用壽命幾乎是采用內焊技術前的2倍,橋梁建設總成本只是增加內焊機器人設備折舊成本。該技術的成功研發,將增強中國企業在國際建橋領域的核心競爭力。由于焊接機器人的長足發展,這一技術將很快得到廣泛應用,制造成本會有所增加,但分攤折舊后的成本壓力也不大。我們自己的生產線也已經馬上采用這一生產工藝。

鋼橋腐蝕及解決腐蝕問題的重要舉措

腐蝕是導致鋼橋耐久性降低的主要因素之一,如日本統計的104座懸索橋斷橋事故中,有23例與鋼橋腐蝕有關。面對鋼橋腐蝕的問題時,張博士回應,雖然我國鋼橋防腐技術相對于發達國家起步較晚,但結合國外相關技術,并通過近年來國內大量實際鋼橋建設,已經開發了好多環保高效防腐技術,比如鋅鋁合金電噴技術的廣泛應用等,這些技術將會更好的預防鋼橋梁的腐蝕,確保鋼橋的安全、可靠、長壽命的運行。
并針對防腐措施方面提出了幾點具體建議:
(1)控制和治理環境污染,我國自上而下擁有一支龐大的環境治理隊伍,這對減緩鋼結構橋梁的腐蝕意義重大,然而一個國家的環境治理決非易事,沒有幾十年花大力氣是達不到理想效果的。
(2)隔離污染環境,例如:懸索橋,斜拉橋鋼纜采用不干性密封膠隔離侵蝕環境,高強度鋼螺栓與鋼梁的連接部分,選用密封膠密封等。
(3)選用耐蝕材料,例如選用耐候鋼、不銹鋼,不過價格過于昂貴,對于發展中國家也有困難。
(4)研制和使用保護涂層,這是最現實、最有效、最經濟、幾十年實踐證明為最好的措施。

BIM技術的應用和普及是中北鋼橋目前最迫切的

行業外部環境是對鋼橋產業發展影響最直接、作用最大的外部因素。他認為阻礙國內鋼橋產業發民的最大因素是鋼橋的設計、制造、施工的脫節問題。也就是說設計出來的做不出來或者無法安裝,如果能很好決絕這一脫節問題,對鋼橋的發展將是巨大的跨越。中北鋼橋正在打造一支以三維設計為主體,現代化制造和施工為依托的頂尖團隊,努力用最短時間,在工程實踐的過程中逐步實現設計、制造、施工于一體的現代化鋼橋企業。近期規劃是首先BIM團隊建設和發展,其次生產基地以及施工隊伍的擴充現代化的改造升級,最終為成為國內的鋼橋行業發展重要組成部分而努力。中北鋼橋籌備進展比較順利,中北鋼橋技術團隊已經對外開展業務,生產基地已經開始生產,現代化鋼橋生產線也已進行。先后完成了高陵鋼結構產業園、平涼養生商貿城、田王立交橋等項目方案設計及施工圖設計,其中,BIM技術發揮了巨大的作用。
采訪最后,張博士認為中北鋼橋在國內鋼橋領域將扮演承上啟下的角色,同時也將秉承中北集團一貫的“人爭奉獻、事創一流、立足行業、回報社會”的理念和人文精神,用先進的理念和良好的業績來回報社會各界的期待和厚愛,打造基礎設施領域的鋼鐵基石。雖起步晚,但是我們的起點高,經過我們的努力一定會成為中國鋼橋領域的領跑者。


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