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一、波纹钢产品介绍 波纹钢产品主要包括波纹钢管、波纹钢板以及由波纹钢板组合的各种波纹钢结构件，在工程应用中一般将它们统一归纳为波纹钢结构工程，并简称“波纹钢”。波纹钢是将一定厚度的钢板卷制成具有横向波纹（或螺旋波纹）的管节，或轧制成波纹状板片并折弯成一定弧度，然后组装而成的一种异形钢结构件。波纹钢所用钢板的材质比较单一，一般采用Q235A或Q345A，钢板厚度一般为2.0～12.0mm，其波形尺寸可以是任意设计尺寸，为便于生产加工，一般都采用几种固定尺寸的波形，并由此形成了波纹钢产品系列标准，如波高55mm波距200mm系列、波高110mm波距300mm系列等等。钢结构在实际应用中一般都需要做防腐处理，波纹钢结构也不例外，通常的防腐措施主要是表面涂层、表面热镀锌或热浸塑处理，实际应用中以表面热镀锌防护居多，表面热镀锌层的平均厚度一般要求大于84微米，相当于每平方米镀锌层重量在600g/㎡以上。现场施工时一般在热镀锌外表面还需要涂覆一层石油沥青防护层。对于采用波纹钢板拼接结构，其拼装板之间需要重叠15——20cm,拼装板上打孔，并采用标准的高强度螺栓进行连接。根据波纹钢板的尺寸参数、连接板片数量及受力要求，高强度螺栓一般选用直径12——28mm、长度30——120mm、精度等级8.8或10.8等规格。波纹钢产品按主体结构型式不同，可分为整装式、拼装式、半圆式和拱弧式四种类型。其图形结构见图1——图3。图4为整装法兰连接波纹钢管的单管节实物图片，其外边面采用热浸塑防护处理。图5为拼装波纹钢板实物图，其外边面采用热镀锌防护处理。 图6为热镀锌拼接波纹钢管实物图片。图7为工程上常用几种形式的波纹钢结构截面示意图。 波纹钢管属柔性管，埋在土壤内时，钢管和土壤是作为一个整体系统来抵抗荷载的作用，波纹钢管的波峰与波谷，正好与土壤形成了“土拱”，能共同抵御外来荷载并确保波纹钢管不发生或只发生微量的挠曲，共同保持管道在土壤之下的“长期的稳定性”。波纹钢结构在工程应用上具有很多优势：1、结构强度高，是钢筋混凝土强度的1倍～3倍；2、使用寿命长，一般按使用100年设计；3、重量轻、施工便捷，重量只有水泥制品的10%～20%，且土建与管体拼装可分开同时实施，施工期短，工期可缩短一半；4、轴向具有柔性，可适用于复杂地质条件和沉降比较严重的地区；5、工程造价低。在施工条件比较恶劣的地区或者特殊地质条件下，工程实际造价比同类跨径的钢筋混凝土桥、涵洞低很多；6、几乎不用维护，运行维护成本低；7、可进行工厂集中化生产，不受环境影响，有利于降低成本和质量控制；8、现场安装方便，无须使用大型设备，城市施工不断交、不扰民，旧桥涵修复可不拆桥、不改路、不断交施工，并让旧桥涵具备新桥涵的一切功能；9、可用作安全通道。在煤矿采挖、矿石开采的同时作为安全应急通道随时用于避险。10、节能环保，易于拆除和改建。减少或根本舍弃了常规建材，如水泥、黄沙、石子、木材的使用，有利于环境保护； 11、社会效益好，可用于抗洪抢险、道路应急抢修、旧管道抢修等，用于隧道内壁加固可有效根除隧道裂缝渗漏、隧道“冰锥”。12、波纹钢结构具备多项军用价值并用于军事领域及国防工程。波纹钢产品的主要缺点就是表面不耐腐蚀，钢结构需要防腐处理。从近几年我国钢材产量和消费量的增长速度看，钢铁产能过剩已是业界和社会的共识。面对各种挑战，国内多数钢铁企业都在选择挖潜内部成本和开发高附加值产品等应对思路，但在市场充分竞争的今天，越来越多的钢铁企业发现，这种思路已难以适用。从国外发达国家钢铁业的发展规律来看，根据自身流程和装备特点，向钢材的下游加工业延伸是一个重要发展方向。波纹钢结构替代传统钢筋混凝土材料将是未来去钢铁产能的一个重要方向。二、波纹钢产品在国外的发展波纹钢结构在国外已有100多年的制造历史，该产品最早诞生于1874年的英国；1913年，世界首条钢波纹管涵道在苏格兰爱丁堡诞生并用于农田灌溉，美国始用于1896年，日本始用于1990年，韩国始用于1997年。目前，非洲一些国家的基础设施建设也已经开始采用了波纹钢产品。当前美国、加拿大、韩国、日本、印度和欧洲一些国家均有企业生产波纹钢产品。美国、加拿大、日本、韩国、德国等国家还设有专门的行业协会，1980年以来，美国和加拿大等国加强了对其应用环境、腐蚀机理、设计和制造等方面的研究，建立了一整套制造、加工、设计、使用、检测规范。2002年美国钢铁协会(AISI)和加拿大波纹管协会联合出台了一系列钢标准。近两年，美国波纹钢管协会(NCSPA)综合近几年的波纹管使用情况，又出版了一系列的波纹管相关手册，用于波纹管设计、制造和使用。美国和加拿大已经形成了完整的产业链，对专用钢板制造和供应、涂镀层材料生产、波纹管设计、波纹管制造、波纹管设备制造等进行专业化分工。根据NCSPA统计，高峰时期，其旗下会员单位超过140家。在制造装备方面，国外向着连续化、高度自动化、专业化方向发展，开发了多类专用设备和生产线，如连续辊压成型生产线、异型管定型机以及后喷涂机等。在制造能力方面，美国和加拿大的公司最大整管加工直径可达7米，拼装管加工直径可达30米，拱形结构跨度可达40米，并且可以加工各种异型管，以及在既有公路、铁路的隧道、桥涵结构中病害治理的应用。当前，世界波纹钢产品的应用从最初的公路涵管已逐步推广到高速公路、市政公路、铁路、桥梁、农业、港口、机场、市政管道、工业、商业建筑、民用住宅、矿山、旧基础设施修复、新能源和军事领域。根据美国波纹钢管协会(NCSPA)调查统计，近几年，波纹钢管产品占美国大口径管路市场的30%以上，美国波纹钢管的年销售额达到150亿美元。PARa-margin-right:-0.3700gd;layout-grid-mode:char;text-autospace:ideograph-numeric;mso-pagination:none;line-height:150%;"> |