現(xiàn)狀
公路橋：規(guī)模龐大 發(fā)展不協(xié)調(diào)
截至2014年底，我國已建成公路橋梁75.71萬座、4257.89萬米。據(jù)測算，公路橋梁已消耗鋼材1.36億噸，為支撐鋼鐵行業(yè)發(fā)展做出了應(yīng)有的貢獻(xiàn)。但實際情況是，我國公路橋梁中，鋼結(jié)構(gòu)、鋼—混組合結(jié)構(gòu)橋梁，數(shù)量及其鋼材消耗量占比極校統(tǒng)計顯示，全國鋼結(jié)構(gòu)和鋼—混組合結(jié)構(gòu)橋梁分別只有584座和1293座，數(shù)量占比僅為0.08%和0.17%，鋼材消耗占比僅為1.17%和1.55%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于鋼筋混凝土橋梁。
在發(fā)達(dá)國家，日本13萬座橋梁中，鋼橋約占41%；美國60萬座橋梁中，鋼橋占3 5%；法國鋼和鋼—混組合橋梁占比達(dá)85%?？梢?，我國鋼結(jié)構(gòu)和鋼—混組合結(jié)構(gòu)橋梁比例遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國家。
公路橋梁用鋼：總量有限 潛力無限
近年來，我國每年新建公路橋梁2.8萬座左右，根據(jù)2009年的測算（當(dāng)年新建橋梁2.73萬座），跨徑30米以上的橋梁（5383座）用鋼量合計為1649萬噸。另有2.2萬座小橋，按公路小橋跨徑和橋?qū)挼闹形粩?shù)計（18米和17.5米），其用鋼量約為150萬噸。
加上配套的支座、伸縮縫、安全設(shè)施及附屬設(shè)施等構(gòu)件，公路橋梁每年可消耗鋼材2000萬噸左右，與鋼鐵行業(yè)產(chǎn)能（年12億噸）相比，橋梁用鋼總量有限，比例偏小，影響較校
如果在公路橋梁中加強鋼結(jié)構(gòu)的推廣，將適用結(jié)構(gòu)改為鋼結(jié)構(gòu)或鋼—混組合結(jié)構(gòu)，根據(jù)2009年的測算，行業(yè)全年可增加546萬噸鋼材消耗。同目前用鋼量相比，約提升1/3，如何進(jìn)一步挖掘公路橋梁用鋼量的潛力，仍需要各方發(fā)揮各自的智慧、凝聚各方的合力。
鋼鐵行業(yè)：庫存較大 調(diào)節(jié)供需
中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會數(shù)據(jù)顯示，2016年1月，全國鋼材庫存731.13萬噸，環(huán)比減少50.6萬噸，下降6.47%，各類鋼材庫存環(huán)比全部下降。中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會也表示，目前我國鋼材庫存總體處于可控狀態(tài)。需要指出的是，由于橋梁鋼板由鋼廠按相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和尺寸規(guī)格定制，不便于流通，市場上較少有庫存。
鋼鐵行業(yè)的根本問題是，國內(nèi)與國際市場需求下降導(dǎo)致的產(chǎn)能過剩問題。數(shù)據(jù)顯示，至2015年，我國粗鋼產(chǎn)能約為12億噸，產(chǎn)能利用率不足67%。2015年粗鋼產(chǎn)量自1981年以來首次出現(xiàn)年度下降，同比下降2.33%。價格方面，各類鋼材價格持續(xù)下跌，長材價格下跌超過80 0元/噸，板材價格下跌超過1000元/噸。
根據(jù)鋼鐵工業(yè)協(xié)會的調(diào)研和國外經(jīng)驗，當(dāng)國家人均鋼材擁有量超過10噸且每平方公里儲鋼達(dá)到2600噸時，行業(yè)將面臨重大轉(zhuǎn)型，而我國目前鋼材擁有量已達(dá)7.2噸/人和2182噸/平方公里（上述數(shù)據(jù)按我國自1949年以來鋼產(chǎn)量96億噸測算，人口按13.3億、國土按440萬平方公里計算）。因此，如何有效化解過剩產(chǎn)能，調(diào)節(jié)供需，建立適合我國國情的鋼鐵產(chǎn)業(yè)退出機制，是目前影響鋼鐵行業(yè)發(fā)展的根本問題。
推廣
橋梁工程的發(fā)展方向
結(jié)構(gòu)方面，混凝土結(jié)構(gòu)自重大，結(jié)構(gòu)效率低，當(dāng)跨度增加時，抵抗自身重量所需材料倍增，導(dǎo)致下部結(jié)構(gòu)工程量增加。而鋼結(jié)構(gòu)自重小，材料效率高，可憑借較小的自重抵抗較大的外部作用。實際工程中，混凝土結(jié)構(gòu)現(xiàn)場工序較多，質(zhì)量難以控制，且其耐久性影響因素復(fù)雜、性能退化機理不明確。鋼結(jié)構(gòu)具有材質(zhì)均勻、比強度高、工廠化程度高、質(zhì)量易控制的特點，且其安全儲備高、耐久性影響因素和退化機理簡單。因此，鋼結(jié)構(gòu)橋梁的服役壽命易于保障。
成本方面，混凝土橋梁原材料價格低廉，且能就地取材，加之其施工技術(shù)成熟、人工成本低。因此，混凝土橋梁的建設(shè)成本較鋼結(jié)構(gòu)橋梁低。測算表明，60米以下中小跨徑混凝土橋梁造價，較鋼結(jié)構(gòu)橋梁低490元/平方米至640元/平方米，但隨跨徑增大價差逐步縮校從養(yǎng)護(hù)成本看，鋼橋比混凝土橋梁全壽命養(yǎng)護(hù)費用低200元/平方米左右。應(yīng)當(dāng)指出的是，得益于近年來鋼材價格走低的原因，鋼結(jié)構(gòu)方案與混凝土方案價差有縮小趨勢。此外，隨 著鋼橋的推廣，鋼板加工邊際成本將會降低，鋼板加工單價每減 少1000元，鋼橋造價可降低200元/平方米。因此，考慮到未來發(fā) 展，從全壽命周期來看，鋼橋與混凝土橋梁成本相差不大。
低的原因，鋼結(jié)構(gòu)方案與混凝土方案價差有縮小趨勢。此外，隨 著鋼橋的推廣，鋼板加工邊際成本將會降低，鋼板加工單價每減 少1000元，鋼橋造價可降低200元/平方米。因此，考慮到未來發(fā) 展，從全壽命周期來看，鋼橋與混凝土橋梁成本相差不大。
環(huán)保方面，混凝土組分和生產(chǎn)工序較鋼材復(fù)雜。研究顯 示，在全壽命周期內(nèi)，混凝土結(jié)構(gòu)平均每年的碳排放為82.52千 克/平方米，而鋼結(jié)構(gòu)平均每年的碳排放為75.62千克/平方米。
能耗方面，混凝土結(jié)構(gòu)為214萬千焦/平方米，而鋼結(jié)構(gòu)為 196萬千焦/平方米?？梢?，混凝土結(jié)構(gòu)的單位能耗和排放都要高 于鋼結(jié)構(gòu)。此外，混凝土結(jié)構(gòu)拆除形成的建筑垃圾，會對環(huán)境帶 來較大沖擊，而鋼結(jié)構(gòu)可循環(huán)利用，冶煉廢鋼較鐵礦石可節(jié)能 60%、節(jié)水40%，減少廢氣排放86%、廢水76%和廢渣97%。鋼結(jié) 構(gòu)節(jié)能減排和無限循環(huán)利用的優(yōu)勢是混凝土結(jié)構(gòu)無法相比的。
綜上所述，鋼結(jié)構(gòu)橋梁結(jié)構(gòu)性能優(yōu)異，且具有顯著的環(huán)保優(yōu) 勢。雖然初期建設(shè)成本較高，但全壽命周期成本與混凝土橋梁相 差不大。正因如此，發(fā)達(dá)國家近年來新建橋梁中，鋼橋占絕對優(yōu) 勢，當(dāng)然這也和發(fā)達(dá)國家土地、人工及砂石利用價格較高有關(guān)。
鋼橋發(fā)展的新動力
從外部環(huán)境看，隨著經(jīng)濟(jì)下行壓力加大，市場需求回落， 鋼材產(chǎn)能過剩問題凸顯。過剩產(chǎn)能將直接危及產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展， 甚至影響到民生改善和社會穩(wěn)定大局。為此，國務(wù)院相繼出臺 了若干指導(dǎo)意見（國發(fā)〔2013〕41號、國發(fā)〔2016〕6號），著力推 動鋼鐵行業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革。作為鋼鐵消費產(chǎn)業(yè)，公路鋼橋 的推廣可引導(dǎo)鋼鐵技術(shù)的發(fā)展，為鋼鐵供給側(cè)改革提供轉(zhuǎn)型方 向，并能在一定程度上化解部分產(chǎn)能，為鋼鐵行業(yè)轉(zhuǎn)型提供緩 沖期，符合“五大發(fā)展理念”的戰(zhàn)略內(nèi)涵。
從內(nèi)部環(huán)境看，作為公路運輸?shù)闹匾?jié)點和樞紐，公路橋 梁安全性和環(huán)保性是平安交通和綠色交通的重要組成部分。當(dāng) 前，在運營環(huán)境和自然環(huán)境的雙重影響下，我國混凝土橋梁現(xiàn) 狀不容樂觀，大跨徑混凝土橋梁的開裂、下?lián)?，小跨徑混凝土?梁鉸縫失效、單板折斷、垮塌等問題普遍、頻發(fā)。
產(chǎn)業(yè)鏈完備
鋼橋建設(shè)包括材料供給、設(shè)計、加工、施工、養(yǎng)護(hù)等五個環(huán) 節(jié)。依托過去一個時期的公路橋梁建設(shè)，我國已經(jīng)建立了相對 完善的鋼橋建養(yǎng)全產(chǎn)業(yè)鏈，特別是蘇通大橋、崇啟大橋、港珠澳 大橋等大型鋼橋的建設(shè)，提升了公路行業(yè)鋼橋的技術(shù)水平。
材料方面，公路鋼橋用鋼以Q345D、Q370E、Q390D等常規(guī) 鋼材為主。中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會數(shù)據(jù)披露，公路橋梁各類鋼材和 線材產(chǎn)能充足。此外，在產(chǎn)能過剩的背景下，以用戶需求為導(dǎo)向 的特殊鋼材定制模式，已逐步被鋼鐵企業(yè)接受。
設(shè)計方面，最新修訂的《公路鋼結(jié)構(gòu)橋梁設(shè)計規(guī)范》（J TG D64-2015）和《公路鋼混組合橋梁設(shè)計與施工規(guī)范》（J T G/T D64-01-2015），已經(jīng)頒布實施。
加工方面，目前，橋梁鋼結(jié)構(gòu)加工企業(yè)產(chǎn)能充足（＞210萬 噸）。隨著鋼橋的推廣應(yīng)用，市場規(guī)模擴(kuò)大，可逐步引導(dǎo)有能力 的加工企業(yè)（如建筑鋼構(gòu)企業(yè)、造船廠等）進(jìn)入行業(yè)。
施工方面，目前行業(yè)橋梁施工企業(yè)總體過剩，但除大型施工 企業(yè)外，公路施工單位一般都不具備鋼結(jié)構(gòu)的施工資質(zhì)。市場需 求是企業(yè)最直接的轉(zhuǎn)型動力。在需求的推動下，輔以政策引導(dǎo)，可 加快橋梁施工企業(yè)向鋼橋的轉(zhuǎn)型，促進(jìn)鋼橋施工裝備和標(biāo)準(zhǔn)的升 級，確保鋼橋施工技術(shù)和人才在短期內(nèi)跟上鋼橋的推廣進(jìn)程。 養(yǎng)護(hù)方面，同混凝土橋梁相比，鋼橋養(yǎng)護(hù)措施簡單、效應(yīng) 明確、易于操作，通過合理的引導(dǎo)和培訓(xùn)，可在短期內(nèi)，建立相 對完善的鋼橋養(yǎng)護(hù)技術(shù)體系和養(yǎng)護(hù)隊伍。
建議
公路鋼橋推廣動力不足的根源，在于長期以來形成的慣性 思維和地方保護(hù)主義。在短缺型經(jīng)濟(jì)年代，鋼材缺乏，導(dǎo)致行 業(yè)形成了混凝土結(jié)構(gòu)優(yōu)先的慣性思維，培養(yǎng)了大量的混凝土結(jié) 構(gòu)專業(yè)人才，并影響至今?；炷僚c水泥產(chǎn)業(yè)可以直接拉動地方 經(jīng)濟(jì)，受地方保護(hù)主義的影響，業(yè)主通常會優(yōu)先推薦混凝土結(jié) 構(gòu)。因此，為從根本上改變工程慣性思維和地方保護(hù)主義，需要行業(yè)從國民經(jīng)濟(jì)、環(huán)境保護(hù)、節(jié)能減排、可持續(xù)發(fā)展等全局出 發(fā)，出臺有針對性的指導(dǎo)意見，推動公路橋梁建設(shè)理念的提升。
建議采取以下措施：
盡快出臺指導(dǎo)性意見，從業(yè)主和設(shè)計單位做起，鼓勵在中 小跨徑橋梁中采用鋼—混組合結(jié)構(gòu)，在大跨徑橋梁中采用鋼結(jié) 構(gòu)，提升公路橋梁的使用性能，同時化解部分鋼鐵產(chǎn)能。
充分認(rèn)識鋼結(jié)構(gòu)橋梁大規(guī)模推廣所面臨的各類風(fēng)險，避免 由于生產(chǎn)能力迅速擴(kuò)展、技術(shù)水平參差不齊導(dǎo)致的橋梁防腐問 題加重、鋼結(jié)構(gòu)加工質(zhì)量問題頻出造成的不良影響。
加強鋼結(jié)構(gòu)橋梁基礎(chǔ)理論研究，開展橋梁用鋼性能、鋼橋 可靠度、疲勞可靠性、耐久可靠性及措施等研究。
加強《公路鋼結(jié)構(gòu)橋梁設(shè)計規(guī)范》和《鋼—混組合橋梁設(shè) 計與施工技術(shù)規(guī)范》及相關(guān)規(guī)范的宣貫力度，開展鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計 人員專項培訓(xùn)，加快公路波紋鋼腹板橋梁設(shè)計規(guī)范和公路波紋 鋼涵洞設(shè)計規(guī)范的編制進(jìn)度，為大規(guī)模推廣應(yīng)用奠定基矗
加快鋼結(jié)構(gòu)、組合結(jié)構(gòu)常規(guī)橋梁通用設(shè)計圖紙的研發(fā)，加強 計算分析、繪圖程序的研發(fā)和鋼結(jié)構(gòu)橋梁信息模型技術(shù)（BIM）的 研發(fā)和應(yīng)用，進(jìn)一步推動橋梁標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計和加工，繼續(xù)挖掘鋼結(jié) 構(gòu)橋梁、波紋鋼腹板橋梁和波紋鋼涵洞的應(yīng)用潛力。
加強鋼結(jié)構(gòu)專業(yè)技工人才的培訓(xùn)，加快鋼結(jié)構(gòu)橋梁專用 施工裝備的研發(fā)，并編制配套標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，提高施工企業(yè)技術(shù) 水平。
引導(dǎo)建立公路鋼結(jié)構(gòu)橋梁加工市場體制，培育公路鋼結(jié)構(gòu) 橋梁加工企業(yè)，降低鋼橋造價。
注重鋼橋養(yǎng)護(hù)技術(shù)的研發(fā)，養(yǎng)護(hù)隊伍的培養(yǎng)，建立完善的 鋼橋養(yǎng)護(hù)規(guī)范體系，保障鋼橋服役壽命。
研究建立公路橋梁專用鋼材標(biāo)準(zhǔn)，研發(fā)公路橋梁專用鋼材 和相關(guān)產(chǎn)品，提升公路鋼橋服役性能。
開展鋼結(jié)構(gòu)在既有公路橋梁加固改造中的應(yīng)用研究，拓展 鋼材在公路橋梁領(lǐng)域的應(yīng)用范圍。( 來源: 《中國公路》 作者：文/中國公路橋梁鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用及推廣調(diào)研組 趙君黎 李文杰 馮苠 )
