土工合成材料行业研究报告_土工与土工合成材料
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土工合成材料行业研究报告
目 录
行业发展概述第一节 行业概述1
一、土工合成材料1
二、土工格栅2
三、土工膜3
第二节 管理体制和政策5
一、行业主管部门5
二、行业体制管理回顾与展望5
三、相关的政策法规7
第三节 产品生命周期分析10
第四节 行业竞争格局和市场化程度11
第五节 行业利润水平的变动及其趋势12
第二章 土工合成材料产品市场分析15
第一节 2003-2009年土工合成材料市场规模及行业特征分析15
一、土工合成材料产品整体市场规模15
二、按需求行业分市场需求18
三、按省份分市场需求19
四、土工合成材料行业特点21
第二节 2003-2009年土工格栅市场规模及行业特征分析24
一、土工格栅产品整体市场规模24
二、按需求行业分市场需求27
三、按省份分市场需求29
四、土工格栅行业特点31
第三节 2003-2009年土工膜市场规模及行业特征分析32
一、土工膜产品整体市场规模32
二、按需求行业分市场需求33
三、按省份分市场需求35
四、土工膜行业特点37
第四节 市场供求状况及供求的影响因素分析38
第三章 相关产业及产业链分析39
第一节 上游产业链介绍39
第二节 下游产业链介绍41
第四章 行业技术水平和行业特征57
第一节 行业产品产品技术需求57
第二节 行业技术发展现状及其发展水平59
第三节 行业产品的应用现状62
第四节 行业产品的发展方向65
第五节 行业的经营模式66
第五章 土工膜行业主要竞争状况69
第一节 行业主要竞争企业情况69
一、北京东方雨虹防水技术股份有限公司69
二、山东宏祥化纤集团有限公司71
三、北京华盾雪花塑料集团有限责任公司72
四、山东天鹤塑胶股份有限公司74
五、上海普拉斯克塑料有限公司74
第二节 土工膜主要企业2007-2009年销售量、销售额及市场份额76
第三节 行业未来竞争格局的发展趋势78
第四节 进入市场的主要障碍及潜在竞争对手分析79
第六章 土工格栅行业主要竞争状况8第一节 行业主要竞争企业情况82
一、南昌天高新材料股份有限公司82
二、青岛旭域土工材料股份有限公司85
三、坦萨土工合成材料(中国)有限公司87
四、泰安现代塑料有限公司89
五、山东肥城联谊工程塑料有限公司91
六、湖北凯乐新材料科技股份有限公司93
第二节 土工格栅行业主要企业产品参数对比95
第三节 土工格栅主要企业2007-2009年销售额及市场份额97
第四节 行业未来竞争格局的发展趋势98
第七章 产品市场进出口分析10第一节 进口分析102
第二节 出口分析107
第八章 行业发展及市场未来形势预测112
第一节 影响行业发展主要因素分析112
第二节 土工合成材料及细分产品市场价格趋势117
第三节 2010-2015年土工合成材料产销及需求预测117
第四节 2010-2015年土工格栅产销及需求预测120
第五节 2010-2015年土工膜产销及需求预测123第一章 行业发展概述
第一节 行业概述
其中主要阐述土工格栅(塑料土工格栅)及土工膜(防水卷材)部分。
一、土工合成材料
土工合成材料是一种新型的岩土工程材料,它是以合成纤维、塑料以及合成橡胶为原材料制成的各种产品,置于土体内部、表面和各层土体之间,发挥加强和保护土体的作用。具有反滤、排水、隔离、防渗、防护、加筋等多种功能。土工合成材料的品种很多,我国GB50290-98《土工合成材料应用技术规范》将其分为四大类:土工织物、土工膜、土工复合材料和土工特种材料。其中,土工格栅属于土工特种材料。目前,土工合成材料的应用范围已遍及水利、水电、水运、公路、铁路、海港、建筑、采矿及军工等工程的各个领域。
在我国,土工合成材料在岩土工程等领域的应用历史较短。最早应用的是土工膜,大约在20世纪60年代初期,用于渠道防渗;70年代中期,在长江护岸和长江堤防中首次用织造型土工织物;80年代初期,非织造型土工织物开始应用于工程中,如铁路部门利用无纺织物防止基床翻浆冒泥;90年代后期,土工格栅等特种材料在土建工程中应用,发展很快。纵观土工合成材料30多年的发展史,可将其应用历程大致分为三个阶段:80年代中期以前的初创阶段;80年代中期至90年代中期的发展阶段和90年代后期开始的逐渐成熟阶段。
近几年,我国在土工合成材料产品应用方面增长速度也很快,在岩土工程、环境土工、水利和交通工程中均不同程度地应用了土工合成材料,并取得了良好的效果。截止2009年,我国土工合成材料生产企业超过600家,土工合成材料总产量超过15亿平方米。其中,塑料类土工材料使用量达到8.67亿平方米。
尽管市场前景看好,但是我国土工合成材料产业的发展还存在一些问题:一是初步形成了规模化的产业体系,但是在品牌、质量、专利技术等方面与发达国家相比还存在一定的差距;二是常规产品的质量存在性能不稳定现象,还需继续改造生产线;三是一些高端产品仍需要大量进口满足国内需求;四是国产化设备的整体技术水平不高,并没有形成规模优势;土工合成材料质量标准不统一、不完善也是一个重要因素。
二、土工格栅
土工格栅是土工合成材料大家族中的一员,其在土工合成材料中占的比重较大。目前土工格栅在发达国家已经广泛应用于路面建造、土木技术工程、大型结构设施、建筑设施、水文地质及环保工程等等。采用土工格栅可以根据不同要求,分别发挥增强、隔离、滤层、防护及排水作用或同时发挥两个以上作用。土工格栅种类很多,主要有塑料拉伸格栅、钢塑格栅、玻纤格栅、涤纶经编格栅四大类。
塑料土工格栅是一种新型土木工程用材料,由英国坦萨公司(前身为耐特龙公司)开发成功并应用于土木工程。它问世不久,很快就被推广到欧洲及美国、加拿大、日本等国家。国外土工格栅设备制造厂家主要有英国坦萨公司和意大利泰力斯公司,这两家公司的生产技术和应用技术较先进,在制品开发和生产的同时还注重有关材料、工艺的基础研究。格栅制品规格较齐全,如耐特龙公司的坦萨土工格栅有SR、RE、ER、SS和AR等系列的不同规格的产品,以满足不同场合的需要。国内现有塑料格栅制品生产厂家有20多家,但专业塑料土工格栅生产厂家不到10家,所生产的格栅大部分用于公路与铁路铺设及相关挡土墙、边坡防护、桥台等工程。1999年我国发布了塑料土工格栅国家标准。2009年我国塑料土工格栅的消费量达到了1.4亿平方米。
土工格栅最早于20世纪70年代末80年代初期在英国研制出来,国内应用时间较短。同时由于我国早期的土工格栅产品质量和国外产品存在一定差距,存在耐高温性较弱,在施工过程中容易软化,造成变形,使路面不平等问题,这导致国内市场中土工格栅产品大部分以国外品牌产品为主,国内土工格栅市场对进口产品依存度较高。
不过随着随着国内土工加筋技术的发展和土工合成材料加筋理论的不断完善,国产土工格栅产品性能不断提高,目前在一些中低端土工格栅产品方面,国内品牌产品质量已经完全可以和国外品牌相媲美,目前在中低端土工格栅产品方面,国内土工格栅市场对进口产品依存度很低。
目前我国的土工格栅产品基本采用PP、HDPE、涤纶、玻纤等原材料。在塑料土工格栅产品中,国内产品以PP为主要材质,该产品在国内市场占有率较高,产品生产技术较为成熟,产品市场增长率和利润率趋于稳定,技术较为成熟,市场进入成熟期。与国外厂商的塑料土工格栅产品相比,HDPE材质的土工格栅产品相对较少;与塑料土工格栅产品相比,玻璃纤维、钢塑类等土工格栅系列产品在国内市场上应用数量也相对较少。这些产品的发展速度较快,利润率根据企业生产规模和产品材料采购成本不同而有所区别,但总体上利润率仍保持增长,市场处于快速成长期。
在高端土工格栅产品方面,由于国内企业在研发实力以及生产实力等方面和国外大型企业还存在一定差距,导致国内高端产品质量等方面和国外同类产品不占优势,这部分进口较大。近年来,由于坦萨和泰力斯等在中国建厂,就近生产;同时国内凯乐科技、南昌天高和青岛旭域等企业崛起,高端产品生产能力有了长足发展,大大减少了我国高端土工格栅的进口需求。
总体看来,由于土工格栅主要用于基础工程建设,对产品的技术标准要求高,由于我国的土工材料与国外产品有一定差距,国内企业的土工格栅质量与国外企业有一定差距,但国内土工格栅市场中,由于劳动力成本、销售成本等的原因,国外品牌较少进入中国市场,市场中主体是国内品牌土工格栅生产企业。
三、土工膜
土工合成材料在国际上已称为“第四大建筑材料”(继木材、水泥、钢材三大主要建材之后)。防渗土工膜属于土工合成材料的一种,早在60年代的西欧的荷兰,法国就开始把土工膜用于土木工程中如道路建设,并在当时西方经济发展和基础建设中被迅速推广应用,以后迅速发展到铁路,河岸和海岸的防护工程等,同时也推动了市场的急速发展。
目前,我国防渗土工膜在工艺及技术装备、产品结构、相关工艺知识、应用与设计、科研和法规化、地区应用分布都已很广泛,测试方法已标准化,成立了规范委员会,并且制定了防渗土工膜技术理论及标准,有力配合了现在的大规模的基础设施建设。近年来,我国的所有各个地区包括铁路、高速公路、水利、水电、水库、堤坝、垃圾填埋场、环保、建筑、矿业、港口等土木工程领域所有的大中型工程项目,都已大规模采用了防渗土工膜进行防水抗渗处理,使用量很大。
现在复合防渗土工膜的使用已走完了从无到有,从怀疑到相信,从逐渐试用到大工程广泛应用这段30多年漫长路程。从我国1986年以前累计用量100万平方米左右,产品结构以普通防渗土工膜为主,到1990年以后,复合防渗土工膜(将土工布土工膜结合到一起以解决强度问题)的出现,土工工程开始大量广泛的使用。目前我国防渗土工膜生厂家(包括普通防渗土工膜生产厂家及复合防渗土工膜)约100家,但生产单一塑料土工膜的生产企业不到10家。2009年国内土工膜消费大约2.46亿平方米。
第二节 管理体制和政策
一、行业主管部门
从行业管理看,土工合成材料行业一直较弱。它没有统一的主管部门,也没有具有管理职能的行业协会。行业的产能规划、项目立项等由发展改革委员会管理。而由于原料及生产工艺的不同,产品生产涉及石油和化学工业协会、中国塑料加工工业协会、纺织工业协会等。同时由于产品应用领域的不同,其涉及到的工程应用有建设部、水利部、交通部、铁道部、环境保护部等。1994年成立的中国土工合成材料工程协会(前身为土工合成材料技术协作网,属于学术性团体)是全国性、多学科、跨行业、跨部门的社会团体,作为非官方组织,通过信息交流、组织或协助制定相关各技术标准和规范,但是其不属于2001年前国家经济贸易委员会批准的协会名单,没有国家授权的行业管理职责。
二、行业体制管理回顾与展望
我国土工材料行业的行政管理职能最初是由国家经济贸易委员会执行,该部门为确保土工合成材料质量达到国家标准,同时充分利用现有企业的生产能力,防止重复建设,于1999年发布了《土工合成材料重点企业管理办法》。同时会同当时的国家纺织工业局、轻工业局、建材工业局、石化工业局等,先后分两批优选公布了39家产品生产企业和13家原料生产企业,作为土工合成材料重点生产企业。由于国家经济贸易委员会2003年撤销,相关的部分管理职能并入国家发改委。
而随着土工材料在我国的应用越来越广泛,为规范工程建设操作,提高各领域建设工程的质量,建设部、水利部、交通部、铁道部等都出台了相关建设项目管理办法,如交通部于1996年出台了《公路建设市场管理办法》,并于2004年重新修订了该《管理办法》。
同时各部门也于20世纪90年代末发布了多份各应用领域土工材料的产品标准及土工材料的工程应用技术标准法规。1998年,我国出台了第一部关于土工合成材料应用的技术规范《土工合成材料应用技术规范》(GB50290-98)。伴随国家标准的出台,交通部、铁道部、水利部也相继出台了有关土工合成材料应用的技术法规。由国家轻工业局提出和全国塑料制品标准化技术委员会归口,重庆庆兰塑料制品有限公司和山东省泰安塑料一厂负责起草编制了我国第一部《土工合成材料 塑料土工格栅》(GB/T17689-1999)国家标准。对我国土工合成材料产业的发展开始从技术上予以规范。这些技术规范、规程虽然内容不是特别细致,技术要求也比较低,但对土工合成材料的产业发展和推广使用起了积极的引导作用。不过由于缺少统一的规范,企业产品只能适应某一领域,很难在各行业推广,制约了土工合成材料行业的发展。在技术规范方面,国内要求统一各产品的技术规范的意愿越来越大,今后几年将能够在土工合成材料生产单位和工程应用单位相结合来制定统一的土工合成材料试验方法国家标准,以满足国内土工合成材料近几年快速发展的需要。
对于工程产品的管理,铁道部及交通部分别于2002年、2006年成立了中铁铁路产品认证中心及交通产品认证中心,开展两部门工业产品强制性、自愿性产品质量认证工作。目前铁道部的产品认证中心运作较为成熟,截止2009年,有256家企业通过了产品认证。
三、相关的政策法规
1、行政管理
交通部2004年对1996的《公路建设市场管理办法》进行了重新修订,其根据《中华人民共和国公路法》、《中华人民共和国招标投标法》、《建设工程质量管理条例》,制定本办法。该《办法》市场准入管理准则,指出凡符合法律、法规规定的市场准入条件的从业单位和从业人员均可进入公路建设市场,任何单位和个人不得对公路建设市场实行地方保护,不得对符合市场准入条件的从业单位和从业人员实行歧视待遇。同时公路建设项目依法实行项目法人负责制,收费公路建设项目法人和项目建设管理单位进入公路建设市场实行备案制度。
2007年交通部发布《经营性公路建设项目投资人招标投标管理规定》,《规定》对符合国家和省、自治区、直辖市公路发展规划;符合《收费公路管理条例》第十八条规定的技术等级和规模;已经编制项目可行性研究报告的经营性公路建设项目,规范了建设项目的招投标活动。2008年根据《中华人民共和国航道管理条例》,出台了《水利工程建设监理单位资质管理办法》,加强航道工程建设管理。
2002年铁道部出台《铁路建设工程招标投标实施办法》。《办法》规定,铁路建设项目达到以下规模和标准之一的必须进行招标:①工程总投资200万元(含)以上或施工单项合同估算价在100万元人民币以上的;②监理单项合同估算价在10万元人民币以上的;③重要设备、主要材料采购单项合同估算价在50万元人民币以上的。同时对投标组织进行了规定。
2003年铁道部出台《铁路建设管理办法》,《办法》指出铁路建设应坚持科技创新,积极采用现代管理方法,推广使用先进技术、先进设备、先进工艺、新型建筑材料,不断提高建设水平;应高度重视环境保护、水土保持和防灾减灾工作,节约能源和土地;铁路建设实行招标投标制、工程监理制、合同管理制、质量监督制。
铁道部于2005年出台了《铁路建设工程勘察设计管理办法》,《办法》自2006年3月1日起实行。《办法》对铁路工程项目的勘察设计程序、勘察设计发包与承包、工程勘察、设计文件编制等工程设计活动进行了规范,指出铁路大中型建设项目在决策阶段一般通过方案竞选方式选择下一阶段勘察设计单位。其他必须招标的建设项目,由业主或建设管理单位通过方案竞选或招标选定项目勘察设计单位。
2005年铁道部公布《铁路建设工程质量管理规定》,《规定》自2006年3月1日起实行。《规定》指出从事铁路建设工程勘察设计、咨询、施工、监理的单位及主要从业人员,应当取得相应等级的资质证书和个人执业资格,并在批准的资质和执业范围内从业。铁路建设单位应依法对工程建设项目的勘察设计、施工、监理进行招标,并应在所签订的合同中依法明确质量目标、责任。铁路建设单位应合理划分铁路建设工程标段,不得将铁路建设工程肢解发包,不得迫使投标人以低于成本的价格竞标,不得迫使中标人分包工程。
水利部也针对水利建设及水土保持建设出台了《国家农业综合开发水土保持项目管理实施细则》、《水土保持工程建设管理办法》、《工程建设项目勘察设计招标投标办法》、《水利工程建设项目验收管理规定》、《水利工程建设监理单位资质管理办法》等系列法律法规,规范和加强水利建设项目管理。
2、技术管理
国家制订和颁布了许多土工合成材料产品的国家(推荐)标准和各行业工程应用技术规范。大大促进了我国土工合成材料行业的快速发展。规范主要有交通部、水利部2005年联合出版的《中华人民共和国行业标准水运工程土工合成材料应用技术规范》及国家标准《土工合成材料应用技术规范》;铁道部的《铁路路基土工合成材料应用设计规范》(TB10118-2006);水利部发布的《水利水电工程土工合成材料应用技术规范》(SL/T225-98)、《土工合成材料测试规程》(SL/T235-1999);交通部发布的《公路土工合成材料应用技术规范》(JTJ/T019-98)和《水运工程土工织物应用技术规程》(JTJ/T239-98)。
现行土工材料标准
资料来源:中国标准网
第三节 产品生命周期分析
我国土工合成材料行业自诞生日起就是一个多学科、跨部门的行业。土工合成材料行业在2000年左右得到了大力的发展,市场规模迅速增长,2009年土工合成材料市场规模达到15.13亿平方米,同比增长22.9%。我国土工合成材料由于应用时间还不长,受市场需求的驱动,近几年企业数量不断增加,同时产品研究开发层出不穷。调查显示,2008年土工材料类产品研究论文达到7381篇(工业技术),比2007年的7167篇增加214篇,市场应用越来越广泛,土工合成材料进入快速发展期。因此,土工合成材料整体上正处于成长期。
土工格栅在我国已经发展了近30年,发展之初,大量的企业上马了钢塑及经编类格栅产品,塑料土工格栅则是由英国坦萨在华的推广而逐渐在各土木工程项目中使用,尤其是公路、铁路建设。市场对产品的认识不断加深,各类应用研究越来越广泛,2000年以前,我国针对土工格栅的技术论文仅22篇,2000年到2004年迅速增加到595篇,而2005~2009年则达到945篇。土工格栅的市场正处于快速成长期。
我国土工膜的应用开始于上世纪60年代末,1966年首先将土工膜(如沥青-聚合物膜)用于混凝土坝防渗,进入80年代得到飞速发展。现已应用到水利、水电、交通、环保、建筑等各个领域,2009年我国应用的土工膜已经达到6.56亿平方米,2005~2009年平均增长率达到11.6%。塑料土工膜由于部分指标难以达到应用标准,市场主体是复合土工膜,随着新型塑料母料的开发,单一的HDPE、LDPE土工膜也逐渐走入市场,同时土工膜防渗技术在我国各种土木工程中的应用已经渐趋成熟,市场进入快速成长期。
第四节 行业竞争格局和市场化程度
近年来,我国土工材料市场发展迅速,生产企业也随之迅速增长,2002年国内土工材料生产企业不到400家,截止2009年目前国内土工材料生产企业已经达到600多家,但市场的企业主体还以土工布产品为主,土工布生产企业有200多家;呈现出国有和国有控股、民营、外商独资合资多元投资的竞争态势,而且民营土工材料企业已逐渐居于市场主导地位。
土工格栅行业2002年规模以上企业只有24家,其中钢塑格栅生产企业6家,玻纤格栅企业2家,经编塑料格栅企业3家,拉伸塑料格栅6家,以山东为主要聚集区。2009年拉伸塑料格栅生产增加到10多家,成规模的企业不到10家。从竞争格局看,塑料土工格栅的大企业市场地位举足轻重。由于整个格栅行业生产企业不多,且下游以政府工程项目为主,市场竞争不是太激烈。
2002年土工膜规模以上生产企业40多家,其中复合土工膜生产企业达到26家,占到65%;单一的塑料土工膜企业仅8家,能够生产HDPE土工膜的企业仅山东泰峰塑料土工材料有限公司一家。2009年土工膜生产企业超过100家,生产HDPE土工膜的企业约10多家,但生产高性能防渗土工膜的大型企业很少。从市场竞争看,前三家塑料土工膜生产企业的市场份额约占到13%。对于土工膜行业,由于竞争企业较多,低端产品竞争较激烈,尤其复合土工膜市场。而高性能防渗土工膜市场生产企业较少,且市场的认知度逐渐提高,市场前景较好。
第五节 行业利润水平的变动及其趋势
土工合成材料行业利润水平整体呈下降趋势,主要是土工合成材料产品受原材料的影响较大,2006年以来,原材料一直处于高位运行,挤占了土工合成材料产品的利润空间。
2003-2009年土工合成材料销售利润率
单位:%
数据来源:中国市场调查研究中心
2007-2009年HDPE价格变化
单位:吨/元
数据来源:中国市场调查研究中心
尽管土工合成材料的价格近年来呈略微上升的趋势,从2005年以来除2007年外价格的环比发展都超过100%,但其增长速度低于原材料增长速度,导致行业利润水平有一定下降。
2004-2009年土工合成材料产品平均环比价格变化
数据来源:中国市场调查研究中心
2009年以来,原材料的价格变化趋于稳定,价格低于2006、2007年的高位,在土工合成材料产品价格变化变化不大的情况下,行业的利润水平将相对2009年有一定上升。
此外,市场供需状况也对行业利润率产生了一定的影响。随着经济快速发展,我国基础建设对土工合成材料的需求增长迅速,土工合成材料行业市场前景,对土工合成材料行业的盈利水平主要起到促进作用。然而由于土工合成材料行业进入门槛不高,大量投资涌入,近年来,行业新增产能较多,总体产能远远大于市场需求,产能过剩、市场竞争的无序化、行业自律性差等问题使得行业竞争处于白热化阶段,较大程度上压缩了行业整体了利润。尽管一部分企业积极开拓海外市场,从而消化了一部分产能过剩的状况,为土工合成材料行业增加利润空间提供了一定得积极作用,但整体看,行业目前正处于竞争激烈的行业整合阶段,即使原材料价格大幅度下降,行业利润率上升空间仍然不会很大。
第二章 土工合成材料产品市场分析
第一节 2003-2009年土工合成材料市场规模及行业特征分析
一、土工合成材料产品整体市场规模
通过引进技术和自主研发共同促进,我国土工合成材料行业生产水平得到了长足进步,应用领域不断扩大,产品品种增多,配套材料施工机械种类齐全,已形成门类较齐全的工业体系,成为与钢材、水泥、木材并驾齐驱的基础材料产业。21世纪以来,新型土工合成材料在国内工程应用中发挥了不可估量的作用,例如抗震救灾、圆明园改造、奥运水上公园建设均使用了土工合成材料。随着国家的基础建设投资加快,除了大城市、重点项目对土工合成材料的用量继续增加外,包括中小城市支线机场改造等偏郊地区项目建设需求土工合成材料的势头也不可阻挡。我国土工合成材料行业取得了令人瞩目的成就,实现了历史性的跨越,在保持较快发展速度的同时,经济效益也有新的提高,显示了我国土工合成材料行业强劲的发展势头。2008年我国土工合成材料市场规模达120.39亿元;其中塑料类土工合成材料市场规模66.38亿元,在整个土工合成材料使用量中所占比例超过55%。2009年,我国土工合成材料市场规模超过15亿㎡,合150.72亿元;其中塑料类土工合成材料市场规模达8.67亿㎡,合85.88亿元,在整个土工合成材料使用量中所占比例超过57%。
2003-2009年土工合成材料市场规模
单位:亿元
数据来源:中国市场调查研究中心
2003-2009年土工合成材料市场规模
单位:亿平方米
数据来源:中国市场调查研究中心
目前国内土工合成材料主要包括土工膜、土工格栅、土工布和土工带等。土工膜是我国使用最多的土工合成材料,2009年使用量占总量的47.7%,土工格栅的使用量相对较小,占17.3%,但增长速度较快。
2009年我国土工合成材料产品构成比例(金额)
数据来源:中国市场调查研究中心
目前,土工合成材料的原材料主要包括合成纤维、塑料和玻璃纤维三类。此外,还有钢材、合成橡胶和沥青等。根据近年来我国土工合成材料的生产情况看,我国土工合成材料以塑料类为主,从重量上看,塑料类占了1/2强,化纤类不到1/4。
2009年我国土工合成材料产品材料构成比例(重量)
数据来源:中国市场调查研究中心
二、按需求行业分市场需求
从20世纪60年代中期开始,我国水利工程首先开始使用土工合成材料。此后20年时间里,水利工程成为土工合成材料的主要需求领域。20世纪80年代以后,土工合成材料的应用范围很快扩展到储灰坝、尾矿坝、港口码头、海岸护坡及储油罐等地基处理领域。此后,随着我国经济水平的提高,城市建设和基础建设需求增大,对材料的需求数量和质量也大大提高,土工合成材料的应用领域得到更大扩展,土工合成材料的应用领域扩大到高速公路、铁路、飞机场、电厂、井灌、民用建筑等几乎所有土建工程行业。随着铁路、公路等工程对土工合成材料需求的快速增长,水利工程对土工合成材料的需求在土工合成材料的整体需求中所占比例呈下降趋势。根据土工合成材料应用状况来看,公路为目前国内土工合成材料主要应用领域,2009年我国公路方面土工合成材料应用金额达56.62亿元,占整个土工合成材料总应用金额的37.6%;其次为铁路和水利方面,2009年我国铁路、水利方面土工合成材料应用金额分别达33.79亿元和30.30亿元,分别占比22.4%和20.1%。
2009年我国土工合成材料分行业市场需求比例(金额)
数据来源:中国市场调查研究中心
我国塑料类土工合成材料在各行业的应用情况与土工合成材料类似,但略有差异。具体来看,塑料类土工合成材料产品主要应用行业也为公路、铁路、水利、港口等行业。但公路和水利领域的应用比例略高于土工合成材料的整体水平,而港口方面则偏低。2009年,国内用在公路建设方面的塑料土工合成材料价值达34.64亿元,占40.3%;用于港口建设的塑料土工合成材料价值5.58亿元,占比6.5%。
按需求行业分2003-2009年国内塑料土工合成材料行业市场需求变化
三、按省份分市场需求
土工合成材料技术自20世纪60年代引入我国后,在水利、土建、交通和港口等领域得到了普遍的应用。水利、土建、交通及港口工程建设与地区经济发展阶段关系极为密切。历年来,华北、东北和东南地区的省市,特别是江、浙、沪等沿海沿江发达省市,每年工程建设投资庞大,对土工合成材料的市场需求也位居前列。近年来,国家正在积极推动西部建设,西部开发重点是水利、铁路、公路、机场、城市建设、生态环境等方面,这一切均离不开土工合成材料。同时,我国西北地区土壤沙漠化日趋严重,目前利用土工合成材料在固沙和沙漠绿化方面已做了大量工作。土工合成材料在西部大开发中的重要作用是显而易见的,随着西部大开发的推进,西部地区对土工合成材料的需求正呈现快速增长的态势。
按省份分2003-2009年国内塑料土工合成材料行业市场需求变化
单位:亿元
数据来源:中国市场调查研究中心
四、土工合成材料行业特点
目前,我国土工合成材料产品主要分为土工织物、土工膜、土工特种材料和土工复合材料四种类型。其中,土工织物中非织造土工布是国家“十一五”规划的重点发展方向之一;土工特种材料和土工复合材料近几年的发展速度较快,在特种材料中,市场中应用较多的产品为土工格栅、土工网、超轻型土工合成材料等;水利、环保工程的增多进一步推动了土工膜市场的发展。
国内土工合成材料行业有以下行业特点:
1、从整体市场规模来看,近年来国内土工合成材料行业市场规模还是处于增长态势。2008年以来,由于全球金融危机影响,国内土工合成材料企业出口受到了一定影响,行业市场规模出现了一定下滑,2009年在拉动内需政策的强力推动下,土工合成材料市场需求旺盛。从国家发展规划和有关行业的趋势看,未来国内土工合成材料行业市场需求前景依然令人看好。在“十一五”计划期间,我国规划在水利、电力、交通、环境保护、江河治理等各项工程上的投资巨大,包括水利建设、南水北调工程、电力投资、公路和铁路建设、环境工程建设,还有港口、机场、垃圾处理、江河湖海治理、治沙等等工程,投资计达上万亿元。中国在今后10年或更长时间,将会有更多的基础设施工程要建设,对土工合成材料的需求也将会越来越多,中国将成为世界土工合成材料的最大营销市场。
2、从塑料类土工合成材料需求行业来看,近几年国内公路方面、铁路方面、水利方面以及港口等基础设施建设对塑料类土工合成材料需求增大。在产品工程应用方面,己经广泛应用于土木工程(建筑工程、桥梁与隧道工程、道路与公路工程、岩土工程等)之中,其在我国的应用范同及规模堪称世界第一。如三峡工程、长江口深水航道治理工程、西藏铁路工程、洋山深水港区工程、奥林匹克水上公园工程、南水北调工程、世博会场馆工程、青草沙水库工程等。
(1)水利水电工程建设方面应用情况
水电工程建设是塑料类土工合成材料应用最为广泛,用量最大,应用品种最多的一个方面。主要应用目的是解决软弱地基基础加固、反滤、加筋、防渗等关键问题。如:长江三峡工程围堰防渗、护坡、水口电站工程凡上下游施工围堰、上海陈行水库围堤采用长管袋充砂、筑堤及堤坡反滤、秦山核电站围堤工程、京杭大运河边坡反滤、重庆市长江护岸工程、长江口深水航工程护底软体排以及黄河治理、淮河治理、太湖治理等一些较大的水利水电工程。
电力能源系统新建电厂粉为库90%以上采用塑料类土工合成材料修建灰库堤,40%的老灰库维修和扩建也均采用土工合成材料。如上海外高桥电厂灰库、上海石洞口电厂灰库、嘉兴电厂灰库,谏壁电厂真观山贮灰场等。
另外农田水利工程和中、小型水利工程已普遍应用塑料类土工合成材料。
(2)铁路建设方面应用情况
土工合成材料主要用于铁路路基加固处理、路基隔离、排水、防治翻浆冒泥、防治严寒地区、冻融等方面,并可在不停止列车运行的情况下进行处理,因此不论是老干线维修,还是新干线建造,都较大规模的应用塑料类土工合成材料,并取得良好的效果,如:京九铁路路基处理,大连至秦皇岛铁路路基加筋、上海至杭州外环线路基加固以及京石路翻浆冒泥整治等。
(3)公路建设方面应用情况
公路建设主要是应用解决路基沉陷、软基加固、防治翻浆冒泥、防治路基冻融、防治路面反射裂缝以及路堤护坡、植被等,其效果也很显著。
目前普通公路、新建一级公路、调整公路以及军用公路等,在建设中均不同程度地应用塑料类土工合成材料,如:沪宁高速公路、锦州至大连一级公路,上海沪嘉公路,云南军用公路等,都不同程度地选用塑料类土工合成材料。
除上述几个重要建设方面外,机场建设、市政建设、环保工程、港湾与海岸工程、军事工程等各个方面都不同程度的应用塑料类土工合成材料。
2008年以来,京沪高速铁路、京石铁路客运专线、石武客运专线、津秦铁路客运专线等项目密集开工。再加上垃圾填埋、污水处理等工程逐渐增多,未来国内市场对土工合成材料需求将逐渐增加。
3、从塑料类土工合成材料应用地域来说,近两年我国塑料类土工合成材料产品应用区域相对集中在华东、华南一带,与当地水利设施工程较多有一定关系。
而在西北地区,我国西北地区土壤沙漠化日趋严重,风沙对国民经济造成很大损失,治理风沙,也是我国长期的工作,目前在利用土工合成材料尤其是塑料类土工合成材料进行固砂和沙漠绿化方面也做了大量工作。同时,近年来国家加大了对西北地区基础设施建设的投入力度,未来西北地区在高速公路、高等级铁路方面对塑料类土工合成材料的需求将快速增长。
对西南地区而言,其建设项目增多与2008年地震灾害造成的基础设施损坏较为严重关系较大,2008年和2009年大批基础设施工程重建促使当地土工合成材料需求扩大,同时管道工程建设项目的增多也加大了土工合成材料的使用量。
4、由于工程建设受季节变化的影响较大,土工合成材料在我国不同地区的季节需求情况存在较大差异。冬季期间,北方地区土木工程量大大缩减,土工合成材料用量比较小,而南方用量则较大;而在夏季,南方大部分地区由于受雨季影响,工程进度放慢,土工合成材料用量相应减少,而这段时间里北方地区对土工合成材料的需求较冬季大大增加。
第二节 2003-2009年土工格栅市场规模及行业特征分析
一、土工格栅产品整体市场规模
使用土工格栅进行土木工程建设的经济效益明显。如铺设道路路基时,用格栅作为加筋材料,可将基层减薄到未加筋时的2/3。我国的公路、铁路、水利、采矿、港口与机场建设、工业与民用建筑等行业正处在飞速发展的时期,其中要涉及大量的有关岩土加固的问题,必然要使用各种新技术、新材料,包括土工格栅。这给土工格栅的应用、生产、生产技术及基础研究的开展提供了很好的契机。随着加筋技术的发展和土工合成材料加筋理论的不断完善,新型的土工加筋材料不断涌现。从20世纪70年代末塑料土工格栅出现后,近几年又涌现出涤纶经编土工格栅、玻纤土工格栅和钢塑土工格栅,四类土工格栅性能各有优劣,在不同的土木工程中发挥了重要的作用。
四类土工格栅性能比较
塑料土工格栅的应用范围为:软土上的地基、堤坝加筋,提高基底稳定性,减少不均匀沉降,提高承载力;路基边坡加筋,提高斜坡稳定性;加筋桥台,提高桥台的整体性和强度,防止桥头跳车;广泛应用于各类加筋挡土墙。
涤纶经编土工格栅应用范围为:公路及铁路路基、路堤加筋、较浅层基础的加筋;防治沥青混凝土路面反射裂缝,增强路面基层的强度。
玻纤格栅适用于沥青和混凝土路面加筋、路面反射裂缝防治及新旧路面的衔接等变形量不是很大的场合。
钢塑土工格栅主要适用于道路软土地基加固、挡墙和路面抗裂工程等,由于材质因素,对土体的成份要求较高。
从目前的生产应用状况看,受材料性质、技术现状和生产成本的影响,塑料土工格栅和涤纶经编土工格栅是应用最广泛的格栅类土工合成材料,也是发展最快的土工格栅产品;而玻纤土工格栅和钢塑土工格栅的应用范围相对较小,发展偏缓。土工格栅市场在四种土工格栅竞争中不断拓展。近年来,土工格栅的用量增长较快。2008年我国土工格栅市场规模20.75亿元。2009年我国土工格栅市场规模达26.07亿元。
四类土工格栅中,塑料土工格栅面市时间最早,尽管在经编、玻纤和钢塑土工格栅进入市场时,塑料土工格栅的市场受到了较大冲击,但从近年来的市场接受情况看,随着塑料加工技术的突飞猛进,塑料土工格栅性能大大提升,其优越性能又重新得到市场的认可,市场增长较快。2008年塑料类土工格栅市场规模达11亿元。2009年,塑料土工格栅市场规模达14.28亿元,在整个土工格栅使用量中所占比例接近55%。
2003-2009年土工格栅市场规模
单位:亿元
数据来源:中国市场调查研究中心
2003-2009年土工格栅市场规模
单位:亿平方米
数据来源:中国市场调查研究中心
2009年我国土工格栅产品市场结构(金额)
数据来源:中国市场调查研究中心
二、按需求行业分市场需求
土工格栅主要用于土工工程的加固、加筋,广泛应用于水利、公路、铁路、煤矿、建筑等工程领域。如用于建坝、护坝、护坡;防汛、防洪网笼;高速公路、铁路、市政道路、飞机跑道等的路基增强加固;挡土墙护网、矿井顶网等。从市场需求方面来说,土工格栅作为一种新技术在我国最早用于公路路基加固,用以提高路基承载力、降低填土沉降。由于效果明显,土工格栅在公路项目上得到了较为深入的推广。尤其是在我国南方软土地基分布较为广泛的地区,许多公路项目都在使用土工格栅加筋。继公路行业应用土工格栅后,铁路行业也在路基加固中开始采用土工格栅,而且近年来的应用量不断增大。在水利行业的一些特殊工程中,由于没有足够的填料可用,也在其拦河土石坝和河道堤防中采用土工格栅作为加筋材料使用。目前国内土工格栅产品主要应用在公路、铁路和水利等基础设施建设。在机场跑道建设、其他民用和工业建筑等行业的土工格栅应用起步不久,是最近几年才开始增加的。总体看,土工格栅在我国的应用领域正在逐步拓展,工程建设对土工格栅的使用量也在逐渐加大。由于国内在近几年大力进行基础设施建设,这使国内土工格栅需求量激增。
目前国内土工格栅主要应用于公路以及水利方面。2009年我国公路方面土工格栅应用金额达10.05亿元,占整个土工格栅总应用金额的38.6%;其次为铁路方面,2009年我国铁路方面土工格栅应用金额达6.57亿元,占整个土工格栅总应用金额的25.2%。
2009年我国土工格栅分行业市场需求比例(金额)
数据来源:中国市场调查研究中心
塑料土工格栅在各行业的应用比例与土工格栅整体应用状况差别较大,主要体现在铁路和水利方面。铁路是塑料土工格栅最大的应用领域,2009年我国铁路方面塑料土工格栅应用金额达5.50亿元,占整个塑料土工格栅总应用金额的38.5%,比土工格栅整体应用比例高13.3个百分点;水利方面塑料土工格栅应用金额为1.55亿元,占整个塑料土工格栅总应用金额的10.9%,比土工格栅整体应用比例高低7.2个百分点。
按需求行业分2003-2009年国内塑料土工格栅行业市场需求变化
单位:亿元
数据来源:中国市场调查研究中心
三、按省份分市场需求
土工格栅需求的地区分布主要取决于各省市的地质状况和基础工程建设投资状况。我国地质状况复杂,区域间差异很大。如在南方软土地基较多,有时要占一条公路全长的1/4~1/3,而西南部山区则需要大量的边坡防护、高路坝修筑和加筋挡土墙,在北方同样有大量诸如软基、边坡处理的岩土加固工作;当前道路修建中的一个趋势是高等级道路比例的增长,这就对路基处理、防止沉降提出了很高的要求,而使用土工格栅可以较好地解决土木工程中的特殊问题,如软地基处理、差异沉降等;在这些场合,格栅是理想的土工材料。
近年来,我国公路、铁路、水利等建设进入了一个大发展时期,特别是西部不发达省份在西部大开发的背景下公路建设、灌溉区建设项目剧增。各地对土工格栅的需求不断扩大。
按省份分2003-2009年国内土工格栅行业市场需求变化
单位:亿元
数据来源:中国市场调查研究中心
四、土工格栅行业特点
从本节第一、第二、第三部分中我们可以看到,国内塑料类土工格栅行业有以下行业特点:
1、从整体市场规模来看,国内塑料类土工格栅行业市场规模逐年增长。随着国内基础建设加快以及全球经济的恢复,2008年以来,增长速度高于前几年水平。
2、从国内塑料类土工格栅产品下游应用行业来看,目前在公路方面对塑料类土工格栅产品需求最大。未来公路方面对塑料类土工格栅产品需求仍然最大,这可以从国家“十一五”计划中看出,国家计划在“十一五”期间,我国要集中力量建成“五纵七横”,总里程达到35000公里,每小时车速达到80~120公里的国道主干系统,使全国公路总里程由目前的118万公里增加到135万公里,其中高级公路由目前的18000公里增加到40000公里,高速公路由目前的3400公里增加到15000公里。“十一五”期间,我国计划要建筑高速公路5800公里,即每年平均新建约1000多公里。此外,我国公路有关领导部门还规定,现有公路每隔6年,要进行一次路面中修,每隔12年要进行一次路面大修。所以再加上全国公路中修及大修需用的土工格栅量,累计我国公路方面土工格栅年需求总量将突破1亿平方米。此外,除了公路方面之外,其他下游应用行业对塑料类土工格栅产品的需求也将增长。
3、从国内塑料类土工格栅产品应用地区来看,我国土工格栅产品的区域市场主要集中在生产建设项目较为集中的区域,而铁路、公路等大型基础设施建设工程跨区域建设特征明显,使得土工格栅材料的区域分布特征相对弱化。从我国经济发展区域特征和国家主要基础设施建设投资方向来看,土工格栅市场主要集中在华东、华南、西南等地,与当地经济发展水平和道路交通建设关系相关性较高。华东地区以江苏、浙江一带施工项目较多,西北地区以陕西一带施工项目较多,2008年的汶川地震使得四川省一带施工项目增多。
第三节 2003-2009年土工膜市场规模及行业特征分析
一、土工膜产品整体市场规模
中国于1966年首先将土工膜(如沥青-聚合物膜)用于混凝土坝防渗,进入80年代得到飞速发展。现已应用到水利、水电、交通、环保、建筑等各个领域。随着我国经济快速发展,各地基础建设大力推进,为土工膜的应用发展提供了广阔的前景,我国土工膜行业发展迅速,到2009年,我国土工膜应用规模达71.94亿元,其中单一塑料类土工膜市场规模达27.17亿元。
2003-2009年土工膜市场规模
单位:亿元
数据来源:中国市场调查研究中心
2003-2009年土工膜市场规模
单位:亿平方米
数据来源:中国市场调查研究中心
二、按需求行业分市场需求
与传统的防水材料相比,土工膜具有渗透系数低、低温柔性好、形变适应性强、质量轻、强度高、整体连接性好、施工方便等优点。因此它不但能满足水土工程的要求,而且还可以应用于屋顶防漏、园林绿化、河堤坝坡的保土、农田水渠的防渗和水土保持、滩涂围垦造田、环境工程中垃圾填埋、三废处理和环境整治、防止沙漠化等。目前,我国土工膜需求主要来自水利工程领域。其次,随着我国城市化进程的加快,城市垃圾处理量急剧增加,各地垃圾填埋场建设需求旺盛,为保护地下水源及周围土壤,垃圾填埋场对土工膜的需求也日渐旺盛。再次,随着城市建设的发展,人民生活水平的提高,水的环境功能越来越受到人们的重视。许多地方如游乐设施、公园、疗养院、学校甚至居民小区,都要设置人工湖。北方地区水资源极为缺乏,防渗防漏就显得尤为重要。选用土工膜不仅解决了人工湖渗漏的问题,而且比采用钢筋混凝土底板防渗方案更节省了资金,施工更方便,近年来,此部分需求也逐步放大。此外,我国基础建设需求巨大,在隧洞防水、粮库地面防潮层、建筑物的基础防水、屋顶防漏、旧水利工程改造维护等许多领域,对土工膜的需求有着广阔前景。
目前国内土工膜主要应用于水利以及公路方面。2009年我国水利方面土工膜应用金额达25.12亿元,占整个土工膜总应用金额的34.9%;其次为铁路方面,2009年我国铁路方面土工膜应用金额达13.99亿元,占整个土工膜总应用金额的19.4%。
2009年我国土工膜分行业市场需求比例(金额)
数据来源:中国市场调查研究中心
塑料土工膜在各行业的应用与土工膜整体应用差别较大,铁路和公路方面的应用比例远高于土工膜整体情况。2009年我国铁路方面塑料土工膜应用金额达7.02亿元,占塑料土工膜总应用金额的25.8%,比土工膜整体应用比例高6.4个百分点;公路方面塑料土工膜应用金额为5.92亿元,占整个塑料土工膜总应用金额的21.8%,比土工膜整体应用比例高低6.9个百分点。
按需求行业分2003-2009年国内塑料土工膜行业市场需求变化
单位:亿元
数据来源:中国市场调查研究中心
三、按省份分市场需求
目前,国内土工膜市场需求主要集中在水利工程领域,其市场需求地区分布受水利工程地区分布影响较大,沿江沿河省市需求较大。其次,随着城市园林建设、垃圾处理设施建设和其他建筑工程需求的急剧扩大,各大城市对土工膜的需求也在迅速增加。
按省份分2003-2009年国内塑料土工膜行业市场需求变化
单位:亿元
数据来源:中国市场调查研究中心
四、土工膜行业特点
从本节第一、第二、第三部分中我们可以看到,国内塑料类土工膜行业有以下行业特点:
1、从整体市场规模来看,近年来国内塑料类土工膜行业市场规模处于增长态势,同时,未来国内塑料类土工膜行业市场需求前景依然令人看好。塑料类土工膜以其渗透性小、良好的拉伸强度、耐腐蚀性和稳定性优势广泛应用于渠道、江堤水库、湖坝、地铁、垃圾填埋场等大型基础设施的防渗,防腐,防漏。特别是近十年来,我国建筑业、环保卫生事业的飞速发展,以及人们对环境的日益重视,使得新型防水材料的需求逐年增加,具有环保功能的塑料类土工膜已经占有了自己的市场份额。
2、从塑料类土工膜需求行业来看,目前国内塑料类土工膜主要应用于水利以及公路方面,同时,在垃圾填埋厂建设等方面对塑料类土工膜的需求也越来越大。截止2009年我国的所有地区,包括铁路、高速公路、水利、水电、水库、堤坝、垃圾填埋场、环保、建筑、矿业、港口等土木工程领域所有的大中型工程项目,都已大规模采用了HDPE土工膜进行防水、抗渗处理,使用量很大。同时,HDPE土工膜产品在土木材料中所占的比重也日益增大。
在水利以及公路方面,近年来随着人们对环境的日益重视,具有环保功能的聚乙烯土工膜得到使用者更多的青睐。
在垃圾填埋厂建设方面,我国生活垃圾处理建设任务将非常繁重,许多城市还没有生活垃圾填埋场,考虑到我国社会主义新农村建设以及城乡一体化垃圾处理发展趋势,生活垃圾填埋场建设需求还很大。如果平均每个县至少建一个填埋场,还需要建设1600多座填埋场,如果平均每个县建设两个填埋场,就需要建设3000多座填埋场。塑料类土工膜是城市生活垃圾卫生填埋场防渗的核心材料。
3、从国内塑料类土工膜产品应用地区来看,我国塑料类土工膜产品的区域市场主要集中在生产建设项目较为集中的区域。如2008年北京市奥林匹克水上公园项目就铺设了70万平方米的高密度聚乙烯土工膜作为赛道的防渗材料。同时,我国在深圳、北海、昆明、海口、保定、北京六里屯、天津、青岛、泉州等地已建成的数十座大中型城市生活垃圾填埋场也大量使用了塑料类土工膜。此外,正在设计、筹建的国内其它大中城市(如珠海、杭州)和三峡库区首批l3个城市(如开县、奉节、云阳、忠县、万州)等生活垃圾填埋场皆采用了塑料类土工膜。
第四节 市场供求状况及供求的影响因素分析
一、市场供求状况
目前中国土工合成材料市场产品数量不断增加,产品质量不断提高,产品品种范围不断扩大。土工合成材料产品向系列型、合成型、复合型发展。应用范围从一般工程向大、中型工程发展。每年均有上千个大中型以上工程应用土工合成材料。由于不同类型的土工合成材料的生产能力、应用范围、应用技术等不同,因而生产、应用情况还存在不平衡,其中中低档土工合成材料由于技术门槛较低市场竞争较为激烈,高端土工合成材料依赖进口的局面依然没有从根本上扭转。
目前国内土工合成材料市场根据各种实际工程的需要,正在向系列型、复合型、综合型发展;各类重点工程所需的高质量、高档土工合成材料的结构将极大改善。
二、影响市场供求的主要因素
目前,我国无论生产部门还是应用部门对土工合成材料的认识还不深。有些新材料、新技术还不为人们所了解或认识不足。这对产品开发、应用推广都是不利的。另外,企业创新能力还较弱,行业整体利润水平不高,不利于国内土工合成材料产品的升级换代。土工合成材料的巨大需求为该产业提供了广阔市场,而相关标准的缺失和落后成为制约行业发展的瓶颈,造成国内企业的产品不能够进入国家相关大项目或者国际市场。现行土工合成材料标准多是在1998年制定的,编制至今已有十多年,经过多年的实践,无论在内容上或是模式上都亟待增补和改进。而且随着土工合成材料技术和产品的不断推陈出新,传统的检测手段也不能够满足当前的市场需要,相关的标准也应该与时俱进。
第三章 相关产业及产业链分析
第一节 上游产业链介绍
目前土工合成材料原料大多采用高分子聚合物,主要有聚丙烯(PP)、聚酯(PET)、聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)、聚酰胺(PA)等。其中使用最多的是聚丙烯原料,占土工合成材料总用量的50%以上;其次是聚酯,占土工合成材料原料的15%~30%。
随着国民经济的持续繁荣,我国的塑料加工工业才得到蓬勃发展,尤其是改革开放三十年来取得的辉煌成就举世瞩目。令人鼓舞的是全国塑料加工业快速发展又极大地促进了合成树脂、助剂与添加剂和塑料加工机械设备与模具制造行业等相关行业相互促进协同发展,构成了中国塑料工业现代化的“三大支柱”产业发展宏伟壮观的画面和景观。
中国合成树脂工业于1958年在锦州建成第一套聚氯乙烯树脂市场装置起步,同样走过了从无到有、从小到大的快速发展历程。1975年合成树脂产量仅为33万吨,1990年增加到226.8万吨,占当年世界合成树脂2.2%,1990至1999年间,合成树脂的年平均增长率高达15.34%,为世界年平均增长率的3倍。2000年生产量已超过1000万吨,比1999年(841.7万吨)年增长15.83%。1999年我国共生产合成树脂1340.7万吨(包括中国台湾省499万吨),占当年亚洲各国总产量的27.44%,是世界总产量的8.55%。在全世界主要合成树脂生产国中已接近排名第二位的日本(1456.9万吨),而与第三位的德国(1386万吨)基本持平。
据统计数据显示,2007年我国合成树脂产量已达3073.55万吨,同比增长18.54%;进口量1896.92万吨,同比增长5.04%;出口量382.37万吨,同比增长52.70%;表观消费量4578.04万吨,同比增长12.1%。我国合成树脂表观消费量占全球消费量2.6亿吨的18%,逐年呈上升趋势。2008年我国合成树脂产量已经达到3130万吨。
2001-2008年年我国合成树脂产量
单位:千吨
数据来源:中国塑料加工工业协会
2009年前三季度国内五大合成树脂表观消费量为3449.1万吨,同比增长17.1%。受国内合成树脂价格大幅上涨、废旧塑料需求增加和存置库存结束的影响,国内合成树脂需求大幅增加。估计全年五大合成树脂生产能力将达到3905万吨/年,产量在2900万吨左右,表观消费量在4344万吨,同比增长13.5%。
2009年前三季度全国五大合成树脂产量为2196万吨,同比增加1.9%,其中聚乙烯产量为568万吨,同比增长6.3%;聚丙烯为593万吨,同比增长7.3%;聚氯乙烯为671万吨,同比下降6.4%。
前三季度国内五大合成树脂表观消费量为3449.1万吨,比上年同期增加17.1%,其中聚乙烯表观消费量为1132.7万吨,同比增长29.8%;聚丙烯为908.2万吨,同比增长19.8%;聚氯乙烯为816.5万吨,同比增长9.7%;聚苯乙烯为301.5万吨,同比增长3.5%;ABS树脂为290.2万吨,同比增长3.8%。
第二节 下游产业链介绍
主要采购商(主要建设施工单位、业主单位、行业部委)发展情况。
一、水利发展
新中国成立50多年来,我国水利建设取得了举世瞩目的成就,为各个时期经济社会发展做出了重要贡献。1998年以来,以大江大河堤防为重点的防洪工程建设、病险水库除险加固、解决人畜饮水困难、大型灌区节水改造等取得了历史性突破。
1、堤防和水闸。截止2008年底,全国已建成江河堤防28.69万公里,累计达标堤防11.28万公里,堤防达标率为39.3%;其中一、二级达标堤防长度为2.53万公里,达标率为74.0%。全国已建各类水闸43829座,其中大型水闸504座。在全部已建水闸中,分洪闸2647座,排涝闸14987座,挡潮闸5008座,引水闸8486座,节制闸12701座。
2、水库及枢纽。全国已建成各类水库86353座,水库总库容6924亿立方米。其中,大型水库529座,总库容5386亿立方米,占全部总库容的77.8%;中型水库3181座,总库容910亿立方米,占全部总库容的13.1%。全国大中型水库大坝安全达标率为64.1%,比上年提高4.65%。
3、水土保持工程。全国水土流失综合治理面积达到101.6万平方公里,其中小流域治理面积39.2万平方公里,实施生态修复面积达72万平方公里,建成黄土高原淤地坝29840座。完成全国水土保持监测网络和信息系统建设二期工程初步设计审查工作。
4、水土保持管理。全国共审批开发建设项目水土保持方案2.36万个,其中水利部审批国家大中型项目水土保持方案206个,涉及防治责任范围3935.3平方公里。全年完成开发建设项目的水土保持设施验收1.13万个。基本完成全国水土保持监督执法专项行动,对10.48万个项目进行了执法检查。中国水土流失与生态安全综合科学考察工作进展顺利,共涉及27个省(自治区、直辖市)的315个县。
2004-2008年完成的部分水利设施指标情况
数据来源:水利部
二、公路水路发展
1、公路。
建国后,特别是“七五”时期以来,我国的公路建设得到了迅速发展,取得了世人瞩目的成就。2008年我国公路里程持续增长,村道所占比重明显提高。截至2008年底,全国公路总里程达373.02万公里,比上年末增加14.64万公里。其中,国道15.53万公里,省道26.32万公里,县道51.23万公里,乡道101.11万公里,专用公路6.72万公里,村道172.10万公里,分别比上年末增加1.82万公里、0.80万公里、减少0.21万公里、增加1.27万公里、1.01万公里和9.95万公里。各行政等级公路里程占公路总里程的比重比上年末分别提高0.4个、持平、下降0.7个、0.8个、提高0.2个和0.9个百分点。
2008年各级公路里程
单位:万公里
数据来源:交通部
2008年公路技术等级和路面等级进一步提高。全国等级公路里程277.85万公里,其中二级及以上高等级公路里程39.97万公里,占公路总里程的10.7%。按公路技术等级分,各等级公路里程分别为:高速公路6.03万公里,一级公路5.42万公里,二级公路28.52万公里,三级公路37.42万公里,四级公路200.46万公里,等外公路95.16万公里。全国有铺装路面和简易铺装路面公路里程199.56万公里,比上年末增加21.91万公里,占总里程的53.5%。
农村公路、高速公路建设取得新进展。2008年底,全国农村公路(含县道、乡道、村道)里程达到324.44万公里,比上年末增加11.01万公里。农村公路里程超过10万公里的省(区)为17个。截至年底,高速公路突破三千公里的省为6个,分别是:河南(4841公里)、山东(4285公里)、广东(3823公里)、江苏(3725公里)、河北(3233公里)和浙江(3073公里)。
2008年农村公路超过10万公里的省(区)
数据来源:交通部
各地区公路里程持续增长,公路技术状况进一步提高。东部地区公路里程105.01万公里,中部地区125.89万公里,西部地区142.11万公里,比上年末分别增加2.88万公里、3.60万公里和8.17万公里。
2008年东、中、西部公路建设比较
单位:万公里
数据来源:交通部
公路桥梁、隧道总量继续增加。2008年底,全国公路桥梁达59.46万座、2524.70万延米,比上年末增加2.46万座、205.52万延米。其中特大桥梁1457座、250.18万延米,大桥39381座、884.37万延米。全国公路隧道为5426处、318.64万延米,比上年末增加753处、63.09万延米。其中特长隧道120处、52.57万延米,长隧道743处、122.62万延米。
2、内河航道。
2008年底,全国内河航道通航里程12.28万公里。
各级航道里程情况
单位:公里
数据来源:交通部
2008年底,全国内河航道共有4128处枢纽,其中具有通航功能的枢纽2329处。通航建筑物中,有船闸836座、升船机42座。
3、港口。
2008年底,全国港口数量为413个。年吞吐量在1000万吨以上的沿海港口36个,200万吨以上的内河港口87个。
2008年底,全国港口拥有生产用码头泊位31050个,其中万吨级及以上泊位1416个。全国沿海港口拥有生产用码头泊位5119个,其中万吨级及以上泊位1157个;内河港口拥有生产用码头泊位25931个,其中万吨级及以上泊位259个。
全国港口万吨级及以上泊位中,1~3万吨级(不含3万吨级)泊位656个,3~5万吨级(不含5万吨级)泊位252个,5~10万吨级(不含10万吨级)泊位366个,10万吨级以上泊位142个。
全国万吨级及以上泊位中,通用散货泊位252个,通用件杂货泊位272个,专业化泊位778个。专业化泊位中,原油泊位59个,成品油及液化气泊位114个,散装粮食泊位23个,煤炭泊位162个,集装箱泊位251个。
三、铁路
长期以来我国铁路事业的发展和建设相对于经济发展处于比较滞后地位。尤其是在改革开放以来,1978~2008年间我国年均GDP增速为9.4%,人口数量也由9.6亿增加到13.28亿,全社会货物运输需求增长了10.6倍、客运需求增长了11.5倍。
我国铁路目前还远远不能满足经济社会发展对运输的需求,我国铁路营业里程的增长速度不仅落后于GDP的增速,而且也落后于公路的建设速度;此外我国铁路无论是客运密度还是货运密度都呈现了逐年增长的趋势,与其他发达国家以及发展中国家相比差距更为明显。近几年我国加大了铁路建设,截止2008年我国投产新线1730.1公里、复线1955.8公里、电气化铁路1959.3公里,分别比上年增长1.4倍、2.6倍和1.1倍,其中投产客运专线1133.6公里。完成新线铺轨2808.1公里(含地方铁路127.5公里)、复线铺轨2210.2公里,分别比上年增长1.6倍和75.9%,均为历史最多。
我国铁路营业里程与GDP增速
单位:万公里,%
数据来源:铁道部,统计局
2008年全国铁路营业里程
数据来源:铁道部,统计局
截至2009年底,我国铁路营业里程达到8.6万公里,跃居世界第二位。2009年全国铁路共完成新线铺轨5461公里、复线铺轨4063公里;投产新线5557公里,其中客运专线2319公里;投产复线4129公里、电气化铁路8448公里。
2009年是我国铁路历史上投资规模最大、投产最多的一年。全年完成基本建设投资6000亿元,比上一年增加2650亿元,增长79%,超过“九五”和“十五”铁路建设投资总和,为拉动内需、促进经济增长发挥了重要作用。
全年开展前期工作的项目达200多项,批复立项75项,批复可研150项。一大批重点工程开工建设,全年新开工项目123项。
目前,在建新线规模达到3.3万公里,投资规模达到2.1万亿元。上海-杭州、南京-杭州、杭州-宁波、南京-安庆、西安-宝鸡等客运专线,兰新铁路第二双线、山西中南部铁路通道等区际干线,以及贵阳市域快速铁路网,武汉城市圈、中原城市群城际铁路等相继开工建设。
2008年的《中长期铁路网规划调整方案》将2020年全国铁路营业里程规划目标由10万公里调整为12万公里以上,电气化率由50%调整为60%以上。进一步扩大铁路网规模以及提高电气化铁路比重,是为了发挥好铁路技术经济优势,更好地适应建设和谐社会以及交通可持续发展的要求。
四、民航
经过几十年的建设和发展,我国机场总量初具规模,机场密度逐渐加大,机场服务能力逐步提高,现代化程度不断增强,初步形成了以北京、上海、广州等枢纽机场为中心,以成都、昆明、重庆、西安、乌鲁木齐、深圳、杭州、武汉、沈阳、大连等省会或重点城市机场为骨干以及其他城市支线机场相配合的基本格局,我国民用运输机场体系初步建立。截至2006年底,我国(不含港澳台地区)共有民航运输机场147个,其中军民合用机场45个,全国机场平均密度为每10万平方公里1.53个;按飞行区等级划分,4E级机场25个、4D级机场35个、4C级机场58个、3C级机场29个;按经济地理分布,东部地区41个、中部地区25个、西部地区69个、东北地区12个;按地区划分,东北、华北、华东、中南、西南、西北6个地区的机场数量分别为12个、18个、37个、25个、31个和24个,以每10万平方公里计,密度分别为1.51个、1.16个、4.67个、2.57个、1.53个和0.81个。
根据2008年全国民用机场布局规划,至2020年,布局规划民用机场总数达244个,其中新增机场97个。
北方机场群:布局规划机场总数54个,其中新增24个。
北方机场群由北京、天津、河北、山西、内蒙古、辽宁、吉林、黑龙江8个省(自治区、直辖市)内各机场构成。在既有30个机场的基础上,布局规划新增北京第二机场、邯郸、五台山、阿尔山、长白山、漠河、抚远等24个机场,机场总数达到54个,为促进华北、东北地区经济社会发展、东北亚经济合作和对外开放提供有力的航空运输保障。在此机场群中,重点培育北京首都机场为国际枢纽机场,进一步增强其国际竞争力;提升和发挥天津、沈阳机场分别在滨海新区发展和东北振兴中的地位作用;进一步完善哈尔滨、大连、长春、石家庄、太原、呼和浩特等机场在区域中的干线机场功能,稳步发展阿尔山、长白山、漠河、大庆等区域内支线机场。
华东机场群:布局规划机场总数49个,其中新增12个。
华东机场群由上海、江苏、浙江、安徽、福建、江西、山东7个省(直辖市)内各机场构成。在既有37个机场基础上,布局规划新增苏中、丽水、芜湖、三明、赣东、济宁等12个机场,机场总数达到49个,以满足华东地区经济社会发展、对外开放和对台“三通”的交通需要。在此机场群中,重点培育上海浦东机场为国际枢纽,增强其国际竞争力;进一步完善上海虹桥、杭州、厦门、南京、福州、济南、青岛、南昌、合肥等机场的干线机场功能;稳步发展苏中、三明、宜春、济宁等区域内支线机场。
中南机场群:布局规划机场总数39个,其中新增14个。
中南机场群由广东、广西、海南、河南、湖北、湖南6省(自治区)内各机场构成。在既有25个机场基础上,布局规划新增信阳、岳阳、衡阳、邵东、河池等14个机场,机场总数达到39个,以满足中南地区经济社会发展需要,促进东南亚经济合作、泛珠三角区域经济一体化和对外开放。在此机场群中,重点培育广州白云机场为国际枢纽,增强其国际竞争力;提升武汉、郑州机场在中部崛起中的地位;完善长沙、南宁、海口、三亚、深圳、桂林等机场在区域中的干线机场功能;进一步稳步发展河池、神农架等区域内支线机场。
西南机场群:布局规划机场总数52个,其中新增21个。
西南机场群由重庆、四川、云南、贵州、西藏5省(自治区、直辖市)内各机场构成。在既有31个机场的基础上,布局规划新增黔江、康定、腾冲、六盘水等21个机场,机场总数达到52个,以适应西南地区经济社会发展需要,促进中国-东盟自由贸易区的合作发展,以及为少数民族地区经济社会发展和旅游资源开发提供交通保障。在此机场群中,重点培育昆明机场成为连接南亚和东南亚的门户机场,强化成都、重庆机场的枢纽功能,发挥其在西南地区和长江中上游区域经济社会发展中的中心地位作用;完善贵阳、拉萨等机场功能;稳步发展黔江、康定、腾冲、六盘水等其他支线机场。
西北机场群:布局规划机场总数50个,其中新增26个。
西北机场群由陕西、甘肃、青海、宁夏和新疆5省(自治区)内各机场构成。在既有24个机场的基础上,布局规划新增天水、陇南、玉树、喀纳斯等26个机场,机场总数达到50个,以满足西北地区经济社会发展需要,促进中国-中亚地区贸易的发展,以及为少数民族地区发展和旅游资源开发提供航空运输保障。在此机场群中,重点加快培育乌鲁木齐机场为连接中亚的西北门户机场,提升西安机场在区域内的中心地位;进一步完善兰州、银川、西宁等机场的功能;稳步发展天水、固原、玉树、喀纳斯等区域内支线机场。
五、工程设计、施工单位
2010年1月中华人民共和国住房和城乡建设部公布了核准的工程勘察设计资质、建筑业企业资质、工程监理资质、工程招标代理机构资格及工程设计与施工一体化资质结果,其中工程勘察设计资质单位59家,建筑业企业164家。
核准的工程勘察设计资质结果汇总表
资料来源:住房和城乡建设部(注:此表已删除建筑装饰类单位)
2009年批准取得水利工程质量检测甲级资质的单位名单:岩土工程类(42个)
批准取得具备水利工程质量检测甲级资质(有效期一年)的单位名单:岩土工程类
(22个)
第四章 行业技术水平和行业特征
第一节 行业产品产品技术需求
一、格栅
2008年修订的塑料土工格栅产品标准(GB/T17689-2008)的检测指标主要有拉伸强度、蠕变性能等,各性能指标如下:
聚丙烯单拉塑料格栅(PP)土工格栅
高密度聚乙烯单拉塑料格栅(HDPE)土工格栅
聚丙烯双拉塑料格栅(PP)土工格栅
第二节 行业技术发展现状及其发展水平
一、塑料土工格栅
塑料土工格栅产品是通过特制机器对高密度化学板材(主要是高密度聚乙烯和高密度聚丙烯)进行定位冲孔,然后进行单、双向拉伸,使板材内部分子形成定向分布,采用的原料为聚乙烯、聚丙烯。目前一些国产的塑料土工格栅产品有两大缺点:一个是拉伸强度(特别是早期)不够高,第二是单位面积质量比较重。而其产生的根本原因:一个是生产工艺还不够先进,二个是高分子原料配方还不够科学。
塑料土工格栅的一般生产工艺流程
目前国内塑料土工格栅的研发重点是生产工艺的改进及功能母料的开发。生产工艺中拉伸是最关键的工艺步骤,涉及到较多的工艺参数和方法,如拉伸比、拉伸温度、拉伸速度、加热方式、拉伸方式等。双向拉伸时还要考虑纵、横向拉伸比的分配。其中拉伸比对制品机械性能的影响最大,拉伸温度主要取决于原材料物性,拉伸速度是决定生产率的直接因素,而加热方式和拉伸方式则影响拉伸过程能否均匀稳定。格栅生产线长度在30米以上,稳定的拉伸对生产来说最为重要,拉伸不稳定将造成很大的原材料及能源损失。板材挤出和制孔工艺同样影响拉伸过程和制品性能。生产工程中拉伸前的孔型、尺寸及排布与拉伸工艺参数应很好匹配,才能拉伸时产生过大的横缩。目前塑料土工格栅的生产设备基本已实现国产化,相对于国外一条生产线需要4-5千万,国内生产企业提供的设备只不到1000万,而产品的各项性能也能达到国外同类产品要求。
目前主辅料的选择主要考虑制品力学性能、工艺性及其抗老化和抗紫外线性能。而随着应用领域的逐步扩大,格栅的阻燃、消烟等问题将被提出。我国国家标准规定的土工格栅机械性能指标有两类,即拉伸屈服力(即一定伸长率下的拉伸力)和屈服伸长率。在工程设计中,考虑到各种因素,一般使其实际受力远小于拉伸屈服应力,因此格栅被瞬间被拉断的可能性极小。由于土木工程的使用寿命较长,所以实际上它在土体中将受到长期稳定的拉伸力作用,这决定了土工格栅的使用过程就是一个长期蠕变的过程。一个较小的拉力长期稳定地作用在格栅上。格栅的蠕变性能因此应是表征其机械性能一个非常重要的指标。HDPE母料由于其具有较高的刚性和韧性,机械强度好,耐环境应力开裂性好,良好的注塑性能,已经开始在塑料土工格栅的生产中应用。
二、土工膜
单一土工膜分为单层膜和不同树脂的多层复合膜。其生产工艺与普通的塑料薄膜相类似,分挤出拉伸、挤出吹塑、压延、涂敷而成的膜/片,厚度为0.2~5mm。单一的多层土工膜一般采用多层共挤法,不同物料进入同一个模斗,再吹塑或压延成型。幅宽根据用途不同而不同,目前最宽的可达10m以上。宽幅土工膜在大规模应用中可以减少接缝,提高防渗质量。早先的国产设备因比较落后,单一复合超厚宽膜还不能完全达到要求,关键设备要靠进口。近年来,国内对现有的棚膜生产机组进行改造,使之能够生产所要求的土工膜。目前,聚乙烯土工膜生产主要依靠吹塑成膜,设备已经能够国产化,质量也能达到国际要求。但某些特殊规格如厚度要求在5mm或厚度十分均匀的膜,还要使用压延成型。
防渗土工膜生产工艺流程
目前,土工膜的塑料母料的发展较快,PE产品中性能优越的LDPE、HDPE已经大量应用于土工膜生产中,2007年我国HDPE、LDPE的产量已分别达到155万吨、143万吨。
但单一的塑料防渗土工膜在应用时,由于表面光滑,在实际应用中存在摩擦系数低、与土壤层接触易滑移,使用过程中尤其是在坡道施工和使用过程中的稳定性不足等弱点。目前在此类场所往往使用复合土工膜,结合土工布等编制产品特点,降低水土的流动。另一种方式是发展糙面土工膜,糙面土工膜因为表面粗糙,完全解决了这个问题。但是,实现土工膜表面粗糙效果我国的技术还较为落后,传统解决办法是进行后道工序处理,不仅增加了成本,更可能出现土工膜表面喷丝剥离现象。多年来我国的糙面土工膜的生产技术难以突破,一直被国外企业垄断。2009年3月,广东金明塑胶设备有限公司成功研制国内首台拥有完全自主知识产权的三层共挤糙面土工膜设备,打破了长期以来该类设备只能依赖进口而且价格昂贵,糙面土工膜生产成本居高不下、不能大面积推广应用的局面,标志着国产吹塑加工装备制造业又迈上了一个新台阶。
第三节 行业产品的应用现状
一、土工格栅
塑料土工格栅被广泛应用于土木建筑等工程中。在水利方面用于护坝、护堤工程,以及河道整治;在交通运输方面用于高速公路、铁路及机场的基础建筑,以及公路、铁路两旁的护坡,沙漠和沼泽地铺路等,在煤炭工业方面主要用于顶网、多层开采、快速封井及井下铺路等;此外还用于城市建筑、绿化以及水土保持等方面。单、双向产品视应用场合有一定区别,单向土工格栅适用于公路及铁路路基、路堤、边坡加筋、各类挡墙加筋、江河海坝的加筋及堆场加筋、桥台加筋、较浅层基础的加筋,广泛应用于各类加筋挡土墙;双向格栅适用于公路及铁路路基、路堤加筋、浅层基础加筋、大型广场、车场、码头货场、堆场等永久性承载的地基增强,河道路基加筋,防治沥青混凝土路。
我国土工格栅的应用最早用于公路路基加固,主要用于公路与铁路铺设及相关挡土墙、边坡防护、桥台等工程,用以提高路基承载力、降低填土沉降。南方应用此产品较早,尤其是在我国南方软土地基分布较为广泛的地区,广东省、云南省、江苏省及长江以南不少地区在土工格栅刚进入中国市场时,就很快认识到土工格栅为工程建设带来了很大好处,如广东等地,几乎所有的公路项目都在用土工格栅加筋。而在北方则相对应用较晚,尤其东北地区。继公路行业应用土工格栅后,铁路行业也在路基加固中开始采用土工格栅,近几年来应用量上升较快。水利行业在一些特殊工程中,限于没有足够的填料可用,也在其拦河土石坝和河道堤防中采用土工格栅作加筋材料使用。目前在我国,土工格栅应用的主要领域基本上以公路、铁路、水利为主,在民用和军用机场的跑道上,也开始少量使用土工格栅,在其它民用和工业建筑中应用土工格栅的还很少。同时,双向土工格栅还开始向高边坡护坡、岩石边坡绿化治理及垃圾掩埋场等环保工程方面发展。
二、土工膜
当前,土工膜在我国已广泛应用于以下领域:池塘里衬、水储备、废水隔离、防渗、垃圾填埋场里衬、湖堤保护、隧道、隔离地下水、建筑物或建筑工程隔离、水产养殖等。由于原料的差异,我国的土工膜应用以复合土工膜为主。
1、在水利工程中的应用
20世纪60年代中期,首先是将塑料土工膜用于灌溉渠道防渗,较早的工程有山东、陕西的引渭工程等(当时主要是PVC,后来PE材料占领了大部分市场),以后推广到蓄水池、水库和闸坝工程。1965年,桓仁水电站首次采用土工膜处理混凝土坝裂缝,防止裂缝漏水成功。此后,宁夏、陕西、北京、河北、山东、辽宁、黑龙江等地也都在中小型(后来推广到大型)水库及土石坝(包括补强除险工程)中使用土工膜或复合土工膜防渗,取得了良好效果。
2、人工湖防渗工程中的应用
人工湖在中国园林、度假村等休闲娱乐场所发挥着不可或缺的作用。然而随着地下水水位的持续降低,许多景区内的人工湖湖水干涸,不仅失去了传统意义上“山水相依”的美景,更会沦为春秋季多风天气沙尘暴的源头,恶化空气质量,破坏城市整体投资环境,危及市民正常生活。因此对这些湖进行综合治理就成为一个日益重要的课题。
通过对膜料防渗、混凝土防渗、浆砌石防渗、沥青防渗等多种防渗方案的对比,聚乙烯土工膜以其集造价低、防渗性能好、耐低温、耐腐蚀性好、对环境无污染等诸多优点于一身而被广泛选用。
2002年“卢沟晓月湖”是北京市在人工湖防渗处理中首次采用聚乙烯土工膜的水利工程,共采用了约40万平方米的低密度聚乙烯(LDPE)土工膜,其它还有位于海淀区的中央党校人工湖(0.5mm厚,4万㎡);昌平的老北京微缩景观(0.6mm,0.2万㎡);平谷县的教师疗养院(0.5mm,1.1万㎡);白洋淀华润集团培训中心人工湖(HDPE防渗膜,8万㎡);北京奥林匹克水上公园防渗工程的建设过程中,采用HDPE防渗膜70万㎡
3、在其他工程中的应用
由于自然条件的原因,很多农村地区的人畜饮水是个难题。地处鄂西南石灰岩山区的长阳县自1970年代以来,就开始尝试种种防渗节水的方法,希望能缓解农村饮用水难题。经对比多种工程方案,湖北省宜昌市水电局的工程人员确定聚乙烯防渗膜蓄水池具有投资少、防渗效果好、使用年限长、施工技术简单等诸多优点,因而于1991后开始大面积推广,先后修建塑膜水池2520个,总容积90.72万m3。
三、土工膜技术在国际上的发展趋势:
1、混凝土坝防渗
现行的方法是先在混凝土坝上游面设置土工网,然后将土工膜粘贴在土工网上。土工膜用于混凝土坝防渗已有15年。这方面的最新进展是粘贴区域的处理。例如,在不放空水库或部分放空水库的情况下,由潜水员完成粘贴。在土工膜下面设置排气系统,以及防水库上游面的杂物将土工膜刺坏。
2、土坝防渗
土工膜以及土工合成材料和粘性土形成的衬垫(GCL),已被用在土坝或土坝的上游面作为防渗体,并可将土工膜用于已建成的土坝的防渗处理上。利用膨润土泥浆护壁,在土坝内挖槽(如有必要,该槽应深入坝基)。土工膜置于槽的上游面。应谨慎地选择用于置换膨润土泥浆的回填土,使回填土本身也能形成防渗层。
3、隧道防渗
现行的方法是将土工膜用于永久性混凝土里侧的防渗体,与针刺的、较厚的土工织物一起,将水导入设在隧道底脚的排水口,形成封闭的排水系统。将来的发展是开发寿命在100年以上的土工合成材料,以抵抗隧道周围的不利环境。因而,施工方法的改进和材料的寿命是最关心的问题。
4、渠道衬砌
美国垦务局从20世纪50年代开始试验用土工膜进行渠道防渗衬砌。他们取得了较大的进展,几乎在所有的渠道上都采用土工膜衬砌。将来的发展是能在无覆盖的条件下使用较强的土工膜。美国垦务局在20个不同的试验段对较厚的、有组合结构的土工膜进行了试验。
5、垃圾场的衬砌系统
美国环保局于1982年规定的采用土工膜作为弃置场的覆盖和衬砌系统得到了普遍的响应。目前,在美国,100%的有害的和24%的城市垃圾弃置场要求双层衬砌系统;在世界上,58%的有害的和14%的城市垃圾弃置场要求双层衬砌系统。尽管这种衬砌系统提供了长期的封闭,但不是永久性的。将来是在渗漏液循环的同时,进行开采式的处理。渗漏液可以通过土工合成材料排水系统(比如预制竖直排水),或在双层之间集中。这种概念目的是创建永久性的弃置场。通过渗漏液循环和降解(需氧或厌氧),原来的弃置物就可以在一定的时间内被开采,如制作肥料、田地覆盖物等有益用料。这种方法可使衬砌系统被监测、修理,甚至更换。这一概念在土地奇缺的地区正在得到研究。
第四节 行业产品的发展方向
土工格栅产品在实践领域的应用是一个不断发展和完善的过程,从终端用户使用需求角度出发,我国土工格栅产品将向高强度、低延伸率、耐高温、模量高、重量轻、韧性好、耐腐蚀、寿命长、大幅宽等方向发展。
单一土工膜强度高、拉伸大,有很好的弹性和适应变形的能力;阻隔性好,渗透低,有很好的耐老化能力,特别是在水下、土中,其耐久性尤为突出。故主要用来阻隔水和防渗漏,并起一定的加固作用。为了解决单一土工膜因表面光滑、摩擦系数小的缺点,可根据需要将其表面做成各种形状的花纹(如人字形、三角形、矩形等)或凸点,增加表面摩擦力。或是在施工中加嵌锚固定,但会对膜的防渗性有所影响。
单一土工膜在应力开裂性能方面存在缺陷,造成国内在土工膜的应用以复合膜为主,但国外已逐渐转用HDPE土工膜,其具有优良的耐环境应力开裂性能,较大的使用温度范围(-60~+60℃)和较长的使用寿命(50年)。近年来无论国内国外,新产品、新材料、新工艺层出不穷。HDPE的品种繁多,性能各异,能满足人们的各种要求。从国标上看,环保用的高密度聚乙烯膜较其它聚乙烯膜有非常大的提升,直接应用值得探索。而HDPE土工膜在应用过程中的优异表现也得到认可,其施工不仅方便简单,安全可靠,而且效果很好。
第五节 行业的经营模式
土工格栅及土工膜产品行业在工程应用时,必须经过公路、铁路、水利等行业的设计院所,他们负责所有的大、中型工程的设计和咨询。土工格栅及土工膜产品能否在工程中应用,设计院的意见尤其重要,往往是决策性的。在设计院所的工程设计中采用了土工格栅及土工膜产品后,生产企业才能对工程施工单位的土工材料进行招投标等采购活动。
我国从建国开始,工程建设的分工体系一直非常明确,即工程建设基本上由国家牵头,设计、施工分别由具有资质的设计院和有资质的施工企业负责。同时从八十年代后期开始,我国在工程建设领域普遍推行项目法人负责制、招标投标制、工程监理制等工程建设体制改革。参与项目设计的设计院负责整个工程的技术方案设计;工程项目公司,负责对工程的进度、质量、投资等事宜进行全面管理。
因此,要使应用土工材料在工程中成真正形成应用,一般要经历第一阶段的方案销售及第二阶段的产品销售阶段:首先,必须取得工程设计人员的认同。其次,新方案的采用也必须征得项目建设公司的同意。
在方案销售的工程设计阶段,交通部、铁道部有影响力的勘察设计院往往对土工材料的应用发挥重要作用。交通部公路规划设计院、中国公路工程咨询监理总公司、交通部第一公路勘察设计院等原交通部直属设计院及铁道部的四大铁路勘察设计院,他们行业影响力普遍高于其它地方设计院,如果这几家单位中的一家使用过某种新技术,则该种新技术在本行业其它单位中就比较容易得到认同。
但目前,我国铁道部的勘察设计院存在一定的区域影响范围,主要是中铁第一勘察设计院集团有限公司影响区域:乌鲁木齐铁路局、青藏铁路公司、兰州铁路局、西安铁路局;中国中铁二院工程集团有限责任公司影响区域:成都铁路局、南宁铁路局、昆明铁路局;铁道第三勘察设计院集团有限公司影响区域:哈尔滨铁路局、沈阳铁路局、北京铁路局、呼和浩特铁路局、济南铁路局;中铁第四勘察设计院集团有限公司影响区域:郑州铁路局、武汉铁路局、广铁集团、上海铁路局、南昌铁路局。
在产品的销售阶段,项目建设单位物资的采购方面拥有绝对的影响力。一般情况下,工程建设项目属技术含量较高的物质产品,因此其物资采购人员也多数由懂专业的技术人员购成,而采购决策也通常是由物资采购小组全体或是评标小组来决定,重大决策常常会由项目法人中更高的决策层甚至项目业主的上级领导来决定。
从上可知,我国工程项目中土工材料的组织购买一般经历以下过程:
1、需求确认。在这个阶段,采购小组中的成员认为需要某种产品可以做好工作或者更有利于工作的完成,从而提出购买要求。具体到土工材料,这个阶段的采购小组成员就是设计院的工程师和甲方负责工程质量和技术工作的负责人。由工程师提出并经甲方技术负责人确认用一种新的方案来解决用传统方案所不能解决的问题。