更大更强更智能 钢模板行业升级潜力巨大
■中国模板脚手架协会
在40余年的国内规模化应用中,我国组合钢模板与全钢大模板在民建领域累计使用率曾达到75%以上,存量达到1.4 亿㎡以上,有着非常荣耀的历史。钢模板强度高、韧性好、经济价值优势显著,全钢大模板、钢框胶合板等墙体模板,装配式建筑中墙板、楼梯、阳台等模具体系,在工程建设中都得到极为广泛的应用。
近年来,传统钢模板市场规模曾呈现收缩态势。但随着钢模板国际化先进技术的不断吸收,大量先进制造工艺的不断引进,新材料不断突破,新技术快速升级涌现,我国钢模板行业正在复苏。
智能钢模具管片抹平机器人 中国模板脚手架协会/供图
钢模板产品在公建领域发展空间仍然较大
钢模板技术与产品的主要应用领域包括铁路公路、水利水电、轨道交通、市政桥梁等公建领域,如高铁整孔箱梁模板、桥梁节段箱梁模板、挂篮、桥梁构件、墩身及盖梁模板、现浇注、梁板盖工具式模板等。另外,钢模板也是复杂结构的首选模板,如大跨度、异形结构、复杂曲线等。
2023年,全国铁路固定资产投资呈回升和反弹态势,并将继续加大投资力度。1—3季度,全国铁路投产新线2381公里,其中高铁1198公里,固定资产投资完成4750亿元,较去年同期提高1.8个百分点。公路方面,2023年全国公路固定资产投资进一步提速,交通部门表示,将加大促投资稳增长。1—9月,全国完成公路水路交通固定资产投资2.17万亿元,同比增长9.8%。轨道交通是未来市政公用设施建设最具投资潜力的板块,占比可能会从20%左右增长到40%甚至50%。
在疫情的影响下,国民经济企稳回升压力巨大,因此扩大基建需求,加大重大项目投资建设将提速。国内钢模板市场年容量在800亿元以上。因此,钢模板行业未来仍然具有很大的发展空间,钢模企业应准确研判形势,把握增长机遇。
钢模板施工技术成果斐然
我国钢模板施工技术在设计理念、建造技术、施工组织、管理模式等方面取得一系列进展,在多个重大工程取得开创性成就,主要表现在预制箱梁建造技术、最大承载菱形挂篮、高铁“第一桥”、UHPC悬挑预制梁、北部湾港最大沉箱、装配式建筑钢模具的多项复杂应用等六个方面。
2023年10月,由浙江省交通集团牵头投资建设、由中国模板脚手架会员企业制造加工,杭甬高速复线宁波段左右幅分离式整孔预制箱梁建造技术取得突破性进展。单幅箱梁长约50米、宽约16.5米、重1800吨,为国内单体超大吨位整孔预制箱梁。中铁科工攻坚克难,历时5个月自主研发并交付了自重1705吨、可架设超大型箱梁的“大国重器”——“越海号”,“越海号”作为我国自主研发制造的超大整孔预制箱梁架桥机,还能适应不同跨径、小曲线半径、左右幅高低墩等多种特殊工况。
2023年4月,全国最大承载菱形挂篮在重庆市万州区恒太河大桥完成安装。中交四航局等自主研发设计的多箱室超重主梁节段悬浇施工的挂篮,为五棍主菱形结构,自重达360吨,承载能力达900吨,在同类桥梁中为全国最重悬浇梁段。
2023年7月,由中国铁建大桥局承建的西延高铁全线重点控制性工程——王家河特大桥主墩顺利封顶,为国内高墩大跨、连续钢构同类桥型施工提供了宝贵经验。主桥为“124+248+124”米连续钢构加拱组合体系,是目前国内高速铁路无砟轨道桥梁中同类型结构跨度最大、桥高最高桥梁。
2023年10月31日,上海大歌剧院核心区A区UHPC悬挑预制梁首梁浇筑举行。由于其室外螺旋楼梯设计为轻薄且无支撑的结构形态,整体悬挑长度达30米,包含15米超长悬挑梁板结构,上海建工采用UHPC超高性能混凝土建造,共计约300立方米。UHPC过往在行业内多作为装饰板或用于桥梁湿接缝等节点加强,作为建筑结构中大规模的单独受力构件是国内首次。
当前,全国新开工装配式建筑面积达7.4亿平方米以上,占新建建筑面积的比例超过24.5%。PC模具等绝大多数均采用钢模板制作完成。装配式建筑钢模具预制内外墙、叠合板、预制楼梯、梁、柱、阳台、空调板等尺寸、精度和外观质量的控制要求很高,模具底模、侧模、端模等设计与制作均逐步升级。复杂预制构件的设计、装模及拆卸系统、物料储运系统、信息管理系统均不断优化。
钢模板企业搭上现代化制造快车 升级潜力巨大
据中国模板脚手架协会统计,当前,我国钢模板生产加租赁的规模企业超2000家。从企业规模来看,其中营收2000万元以下的企业约占23.4%,2000万~5000万元的企业约占37.3%,5000万~1亿元的企业约占37.2%,超过1亿元的企业占2.1%。营收过亿元的企业仍然较少,营收过3亿元的企业不超过6家。拥有行业特级资质的钢模板企业为6家。
伴随我国建筑工艺迅猛的技术进步,钢模板产品技术经历了人工拆拼装工艺发展到“机电液”一体化的机械装备工艺,传统钢模板产品向混凝土成型专用装备升级的属性日益凸显。
在制造能力与制造精度方面,我国钢模板企业取得较大进展。80%企业均采购了新一代的机械加工设备,新型剪板机、折弯机、铣边机等性能显著升级;机床数控化率显著提升至40%左右,数控钻床、数控冲床及数控复合冲剪机等钢板精加工设备,数控火焰切割机等设备,自动焊接机器人,激光切割机等设备大量采用,生产工艺和流程快速优化;在工业4.0革命性趋势的推动下,智能化升级逐步提速,工业设备数据采集率越来越高,头部企业远程监控和智能控制开始采用。
随着信息技术产业的普及及建筑工业化的兴起,数字化开始驱动生产、物流、施工全业务流程。工程建设的快速发展和技术需求倒逼,进一步推动了国内钢模板产品方案呈现出标准化与定制化、工业化与信息化深度结合的发展趋势,智慧化、绿色化、部分构件预制化成为高品质工程建设的重要发展方向。同时,个性化产品方案将取代单一产品结构,企业间同质化竞争现象将得到有效遏制,产品科技附加值将得到提升,钢模板类产品技术升级潜力巨大。
行业存在的主要问题和挑战
一是行业进入门槛低,产业集中度低。钢模板行业“小、散、乱”现象贯穿整个行业40多年发展史。尽管行业整体制造水平有了大幅提升,但很多中小企业生产设备、制造工艺仍然落后,行业同质化现象严重,低价竞争阻碍行业健康发展。钢模板产品标准化率均值较低,规模扩张难度较高,行业集中度偏低,大体量的头部领军企业较少。
二是整体制造水平不高,深化设计、创新能力不足。日本机床数控化率维持80%以上,德国和美国机床数控化率均超过70%。尽管我国钢模板制造能力得到较大提升,但与国外发达国家之间还存在较大差距。多数产品设计保守,计算能力不足,专业软件匮乏,安全系数过高,改良性创新为主,底层创新、原始创新不足。
三是行业生存压力较大,综合管理体系落后。房建市场低迷,市场需求遇冷、企业生产经营等均受到较大影响。两年来,原材料价格波动较大,多数时间位于高位。受此直接影响,钢模板企业资金压力、库存压力、销售压力、制造成本、经营成本、人力成本等均大幅攀升。受产品需求型号过多、非标率过高影响,模板制造复杂性较高,生产工艺各异,控制重点不同,管理节约化难度很高。当前,行业正处于数字化转型、环保升级、专业人才承接等节点,复合型管理人才和优质管理体系缺乏。
技术进展与展望
21世纪以来,一批拥有海外工程背景的模架人才,将国外多项先进的模架体系引入国内。其中,以WISA木胶合板为面板的钢框木模板体系的良好应用,北京魔力盒子、陕西泰博等企业钢框大模板、柱模板、单侧大模板等得到北京多项重点工程项目方的充分肯定。同时,DOKA、PERI为代表的世界模架巨头也将企业先进的钢模板体系与国内市场优化对接与融合。整体来看,钢框复合模板体系与国外技术应用代差快速减少,行业经验积累快速升级。
就不锈钢建筑模板来说,新型不锈钢建筑模板槽型板、内加强肋及端肋结构强度及刚度较上一代显著提升,借助于铝模板BIM体系设计,轻质高强,体系完善,通用性高,可独立使用,也可与铝模板配套,耐腐蚀强,不与混凝土反应,表面光滑,脱模效果好。不锈钢建筑模板每平方米销售价格在400元左右,与铝合金模板相比,有着一定的经济优势,有着较好的市场前景。
党的二十大报告提出,加快建设交通强国。“十四五”国家加大基础设施建设,给予模架行业巨大的市场空间。同时,市场风险也很大。基建投资由政府财政主导,疫情使地方债务加大,监管收紧,加上土地供给、环保政策等影响,计划开工不等于实际开工,已经开工资金往往难以后续落实,优质项目稀缺,施工单位资金屡屡断流,按时履约支付风险攀升,行业投资应谨慎再谨慎。
随着现代化、智能化制造能力的提升,市场竞争的深化,及新的社会资本介入,国内钢模板企业之间的技术与经营差距会进一步拉大。企业竞争将升级为全面综合实力的竞争,逐渐从低水平的价格竞争过渡到技术、管理和成本等全方面的综合竞争。行业集中不可避免,一批技术水平低、产品质量差、生产工艺落后的模板企业将失去生存空间,拥有特色优势、管理优势、比较优势的模板企业将获得更好的市场空间,行业发展韧性将得到进一步加强。