日前，我國(guó)“復(fù)雜巖溶區(qū)高鐵綜合勘察和減災(zāi)防災(zāi)”科技成果成功通過(guò)鑒定，這意味著我國(guó)復(fù)雜巖溶區(qū)高鐵技術(shù)躍居國(guó)際水平。

巖溶又稱喀斯特地質(zhì)構(gòu)造，消除巖溶塌陷位移對(duì)工程的影響是難題。經(jīng)過(guò)20余年積累拼搏，由中鐵二院、成都理工大學(xué)、中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院巖溶地質(zhì)研究所、中國(guó)鐵路經(jīng)濟(jì)規(guī)劃研究院共同完成的《高速鐵路復(fù)雜巖溶勘察成套技術(shù)及應(yīng)用》總體達(dá)到國(guó)際水平。該研究建立了完整的復(fù)雜巖溶區(qū)高鐵綜合勘察與減災(zāi)防災(zāi)的成套技術(shù)體系，為復(fù)雜巖溶區(qū)高鐵建設(shè)提供了理論技術(shù)支撐，已成功推廣應(yīng)用到貴廣、滬昆、貴南、渝昆、渝湘等高鐵建設(shè)勘察設(shè)計(jì)中，有效規(guī)避了巖溶災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)，降低了復(fù)雜巖溶區(qū)高鐵工程投資，取得了良好的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)與環(huán)境效益，具有應(yīng)用推廣價(jià)值。

據(jù)了解，中國(guó)喀斯特地貌分布之廣泛，類型之多，為世界所罕見(jiàn)，主要集中在云貴高原和四川西南部，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，總面積達(dá)200萬(wàn)平方公里，其中裸露的碳酸鹽類巖石面積約130萬(wàn)平方公里，約占全國(guó)總面積的1/7。攻克復(fù)雜巖溶區(qū)高鐵技術(shù)難題，意味著我國(guó)有能力推動(dòng)高速鐵路建設(shè)延伸至地域廣大的巖溶地區(qū)，也為我國(guó)鋼材市場(chǎng)帶來(lái)了巨大的需求。

全國(guó)高鐵建設(shè)鋪就巨大“鋼需”

據(jù)測(cè)算，設(shè)計(jì)時(shí)速為250公里的客運(yùn)專線的建設(shè)投資成本在0.87億元/公里左右，預(yù)計(jì)2017年~2020年我國(guó)新增高鐵投資規(guī)模約為6960億元；2017年~2025年新增高鐵投資規(guī)模約為13920億元；2017年~2030年新增高鐵投資規(guī)模約為20010億元。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)鐵路基本建設(shè)投資每?jī)|元耗鋼量已由前幾年的0.32萬(wàn)噸上升到0.333萬(wàn)噸。據(jù)此推算，2017年~2030年，由于高鐵建設(shè)而產(chǎn)生的耗鋼量將達(dá)6660萬(wàn)噸。

據(jù)了解，目前我國(guó)巖溶區(qū)高速鐵路通車(chē)?yán)锍碳s3600公里。同時(shí)，我國(guó)巖溶區(qū)規(guī)劃待建高速鐵路還有約3000公里。

高鐵項(xiàng)目用鋼量大，對(duì)鋼材的級(jí)別和質(zhì)量要求較高。據(jù)了解，我國(guó)高速鐵路建設(shè)工程中，基礎(chǔ)建設(shè)以及機(jī)車(chē)制造在投資中占比較大，而原材料與零配件的采購(gòu)環(huán)節(jié)，又占據(jù)了其中的很大部分，如鋼軌、鐵路彈性元件、鐵路扣件、防水材料，以及車(chē)軸、車(chē)輪。同時(shí)，車(chē)站、隧道、橋梁等建設(shè)也需要大量鋼材。

具體來(lái)說(shuō)，高鐵項(xiàng)目用鋼主要分類有線路基建用鋼、隧道建設(shè)用鋼、車(chē)體用鋼、車(chē)輪用鋼、客運(yùn)車(chē)站用鋼等。

線路基建用鋼：無(wú)碴軌道的軌枕由混凝土澆筑而成，路基不用碎石，鐵軌軌枕直接鋪在混凝土上，因此一般工程材料（普通鋼筋、低松弛預(yù)應(yīng)力鋼絞線等）很難滿足高鐵路基建設(shè)要求，而需用更高強(qiáng)度更大規(guī)格低松弛預(yù)應(yīng)力鋼絞線、PC鋼棒（預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼棒）、HRB500高強(qiáng)鋼筋。同時(shí)，目前，我國(guó)在軌道建設(shè)過(guò)程中主要使用60千克/米、75千克/米重軌。此外，高鐵建設(shè)工程中橋梁占比很大，對(duì)鋼材性能有更高的要求。

隧道建設(shè)用鋼：修建高鐵隧道是高速鐵路進(jìn)入復(fù)雜巖溶區(qū)關(guān)鍵的環(huán)節(jié)之一，工作量很大，工程難度。例如，修建鄭萬(wàn)高鐵（河南鄭州到重慶萬(wàn)州）上一座小三峽隧道，需要花費(fèi)5年多時(shí)間，預(yù)計(jì)2022年初可以完成小三峽隧道土建工程施工。據(jù)介紹，鄭萬(wàn)高鐵全長(zhǎng)818公里，建成通車(chē)后，將成為聯(lián)系中原和西南地區(qū)的主要高速客運(yùn)通道，從重慶坐火車(chē)到鄭州將由現(xiàn)在8個(gè)多小時(shí)縮短到4個(gè)小時(shí)。據(jù)了解，建巖溶隧道不僅需用支撐鋼，如隧道涵洞用鋼波紋涵管、支撐鋼管、鋼拱架、鋼格柵等鋼材，還需大量的灌注混凝土用二襯臺(tái)車(chē)、掘進(jìn)機(jī)等大批先進(jìn)設(shè)備。這里的鋼需不僅有直接用于建設(shè)的各類鋼材，還涉及制造各類專用機(jī)械設(shè)備的鋼材。

車(chē)輪用鋼：列車(chē)運(yùn)行速度越來(lái)越快，對(duì)列車(chē)車(chē)輪的品質(zhì)要求就更高。這對(duì)鋼材的潔凈度、強(qiáng)韌性、耐磨性及軋制工藝、檢測(cè)條件等都提出了的要求。目前，車(chē)輪、軸、軸承箱、彈簧等零部件構(gòu)成的轉(zhuǎn)向架及其關(guān)鍵部件的國(guó)產(chǎn)化和推廣是我國(guó)高鐵用鋼自主創(chuàng)新的重點(diǎn)工作。

客運(yùn)車(chē)站建設(shè)用鋼：高鐵車(chē)站廣泛應(yīng)用大跨度鋼結(jié)構(gòu)，所用鋼材品種中，中厚板（特厚板）約占50%以上，熱軋H型鋼占15%左右，彩涂板（鍍鋅板）占12%左右，管材占3.5%左右，其他型鋼及冷彎型鋼占19%左右，總體要求鋼材具備高強(qiáng)度、高韌性、可焊接性，以及抗震、抗層狀撕裂、耐火、耐候等性能，因此高強(qiáng)度鋼、耐候鋼、窄屈服強(qiáng)度鋼、輕型薄壁H型鋼、TMCP（熱機(jī)械控制工藝）型高韌性超寬H型鋼是重點(diǎn)研發(fā)和生產(chǎn)品種。

要研制適應(yīng)高鐵走上國(guó)產(chǎn)化之路的鋼材

在國(guó)新辦2月26日召開(kāi)的新聞發(fā)布會(huì)上，中國(guó)高鐵控制技術(shù)領(lǐng)軍人物之一、中國(guó)工程院院士丁榮軍透露：400公里時(shí)速的變軌距列車(chē)正在開(kāi)發(fā)，600公里時(shí)速的下一代磁浮列車(chē)也在研究。目前，我國(guó)在高鐵領(lǐng)域的研究正駛?cè)雱?chuàng)新的“無(wú)人區(qū)”，同時(shí)也有了一些新成果。如齒輪箱是驅(qū)動(dòng)“復(fù)興號(hào)”動(dòng)車(chē)組高速行駛的核心部件，為滿足30年2400萬(wàn)公里的超長(zhǎng)使用壽命要求，其零件的材質(zhì)、密封性、抗老化性都需要經(jīng)受?chē)?yán)格的考驗(yàn)。相關(guān)專家表示：“齒輪修型直接關(guān)乎著齒輪的咬合能力與磨損壽命要求，為讓齒輪箱保證2400萬(wàn)公里的超長(zhǎng)壽命，齒輪表面要求達(dá)到微米級(jí)精度，而這樣的精度相當(dāng)于頭發(fā)絲的五十分之一?！痹偃鏑R400BF型動(dòng)車(chē)組的關(guān)鍵零部件———軸端接地裝置。該裝置的核心組成部分是碳刷架和摩擦盤(pán)，其主要作用是將車(chē)體上的電流傳遞至車(chē)軸，再通過(guò)車(chē)輪和鋼軌形成閉合電路，以確保車(chē)載設(shè)備和乘客的。據(jù)了解，這個(gè)接地裝置的實(shí)物樣件已經(jīng)可以運(yùn)行100多萬(wàn)公里，國(guó)外的同類產(chǎn)品僅能運(yùn)行七八萬(wàn)公里。

為適應(yīng)“中國(guó)造”動(dòng)車(chē)的創(chuàng)新需求，研制開(kāi)發(fā)出特殊材質(zhì)、滿足高標(biāo)準(zhǔn)性能要求的鋼材品種，應(yīng)成為鋼鐵企業(yè)今后的主攻目標(biāo)。鋼鐵企業(yè)應(yīng)沿著高鐵全車(chē)國(guó)產(chǎn)化的思路，積極與零件研發(fā)相關(guān)企業(yè)對(duì)接，有所承擔(dān)。

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