我國橋梁用鋼現(xiàn)狀及耐候橋梁鋼發(fā)展

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1、我國橋梁用鋼現(xiàn)狀及耐候橋梁鋼發(fā)展摘要：我國橋梁用鋼強(qiáng)度等級與韌性不斷提高，焊接性能持續(xù)改善，鋼板的適宜厚度逐步提高。鐵路橋梁用鋼、公路橋梁用鋼、跨海大橋用鋼成為我國橋梁用鋼的主體。順應(yīng)時(shí)代發(fā)展要求的高性能耐候橋梁鋼將是我國橋梁用鋼發(fā)展的主要方向。耐候橋梁鋼在我國已經(jīng)有所應(yīng)用，但需要系統(tǒng)建立或健全使用耐候橋梁鋼的相關(guān)國家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。?　　關(guān)鍵詞：橋梁，鋼，耐候?　　1、前言?　　建國以來，我國的橋梁建設(shè)事業(yè)有了很大的發(fā)展。新設(shè)計(jì)、新材料、新工藝的廣泛采用，使得我國橋梁的設(shè)計(jì)建造水平不斷提高。懸索橋、斜拉橋、拱橋、梁橋，都展示出各自的獨(dú)特魅力。?　　我國鐵路橋梁的發(fā)展自1957年的

2、武漢長江大橋(A3)開始，經(jīng)歷南京長江大橋(16Mnq)，九江長江大橋(15MnVNq)到1998年的蕪湖長江大橋(14MnNbq)，經(jīng)過四個(gè)標(biāo)志性的階段，各階段都代表了一個(gè)時(shí)期的橋梁技術(shù)的發(fā)展水平和冶金技術(shù)的發(fā)展水平。鐵路橋梁由鉚接、栓焊發(fā)展到蕪湖長江大橋的整體焊接節(jié)點(diǎn)，鋼梁的跨度也由128米發(fā)展到312米。已建成的亞洲最大的公路鐵路兩用橋—蕪湖長江大橋，其主跨達(dá)到312米，集數(shù)十項(xiàng)世界領(lǐng)先技術(shù)為一體，標(biāo)志著我國鐵路橋梁的制造技術(shù)已達(dá)到世界領(lǐng)先水平。正在建設(shè)的南京大勝關(guān)長江大橋(WNQ570)，是我國第一條大跨度高速鐵路橋梁，橋面為四線高速鐵路和兩線地鐵，設(shè)計(jì)時(shí)速為300km

3、/h，更是奠定了我國橋梁行業(yè)在國際上的領(lǐng)先地位。?　　公路橋梁自上世紀(jì)50年代至80年代經(jīng)歷了預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土梁式(鋼構(gòu))橋到預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝上梁式(鋼構(gòu))橋后，80年代末隨著大跨度公路橋梁的建造，鋼結(jié)構(gòu)現(xiàn)代索橋(斜拉、懸索)顯示出強(qiáng)有力的競爭力，得到快速發(fā)展。在不足10年的時(shí)間，國內(nèi)相繼建造了10余座世界級的大跨度斜拉及懸索橋。南京長江二橋及武漢長江三橋?yàn)槭澜绲谌偷谒拇?國內(nèi)第一、二)斜拉橋，其中南京長江二：橋采用全焊結(jié)構(gòu)代替了以往的栓焊鋼箱梁，跨度達(dá)到628米，標(biāo)志中國鋼結(jié)構(gòu)公路橋梁建設(shè)水平已達(dá)到世界先進(jìn)水平。?　　我國跨海橋梁也有了飛速的發(fā)展，我國第一條跨海大橋東海大橋總

4、長約為31公里。大橋按雙向六車道加緊急停車帶的高速公路標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)車速80公里/小時(shí)。即將竣工的杭州灣跨海大橋全長36公里，其中橋長35.7公里，雙向六車道高速公路，設(shè)計(jì)時(shí)速100km。即將建設(shè)的有廈漳跨海大橋、臺(tái)灣海峽通道西段工程—平潭跨海大橋等。?　　順應(yīng)我國橋梁工程的發(fā)展需要，我國橋梁用鋼也得到了飛速的發(fā)展。?　　2、我國橋梁用鋼的發(fā)展現(xiàn)狀?　　由于其工作環(huán)境和所承受的載荷的不同，大型橋梁用鋼可分為公路橋梁用鋼和鐵路橋梁用鋼兩大類。另外跨海大橋用鋼由于其所處的海洋腐蝕性環(huán)境以及橋梁下部結(jié)構(gòu)的不問，也有其不同的特點(diǎn)。?　　2.1鐵路橋梁用鋼?　　自從前蘇聯(lián)援建武漢長江大橋

5、以來，我國已建造了大量的大跨度鐵路橋梁。最初的武漢長江大橋采用的是前蘇聯(lián)生產(chǎn)的A3鋼，其屈服強(qiáng)度僅要求大于等于240MPa，橋梁的上段結(jié)構(gòu)采用的是鉚接菱形連續(xù)梁。?　　1969年建成通車的南京長江大橋，則是由完全由我國自主沒計(jì)建造的大型公鐵兩用橋梁，采用的是16Mnq鋼，其屈服強(qiáng)度僅要求大于等于320MPa。當(dāng)時(shí)16Mnq在行業(yè)中雖然應(yīng)用廣泛，但使用部門反映，16Mnq鋼板采用U形缺口沖擊，韌性指標(biāo)偏低。同時(shí)也反映板厚效應(yīng)嚴(yán)重，鐵路橋僅能用到32mm,超過此厚度冶金質(zhì)量難以保證。?　　受制于大跨度鐵道橋梁的發(fā)展需求，迫切需求鐵路橋梁用鋼提高強(qiáng)度級別。1995年建成的九江長江大橋

6、，采用的就是15MnVNq。和16Mnq鋼相比，這種鋼的強(qiáng)度確實(shí)有了顯著提高，屈服強(qiáng)度要求大于等于412MPa(當(dāng)板厚≤16mm時(shí))。但由于采用加釩捉高強(qiáng)度的方法，導(dǎo)致鋼板低溫韌性和焊接性較差，給橋梁制造帶來很多困難。九江長江大橋建成后，該鋼種一直未能得到推廣應(yīng)用。橋梁鋼已成為制約鐵路橋梁發(fā)展的一個(gè)突出矛盾。?　　上世紀(jì)90年代初，鐵路橋梁建設(shè)面臨蕪湖長江大橋的建設(shè)，主跨達(dá)312米。橋梁鋼問題顯得愈加突出。為了保證橋梁工程的安全性和加工制造的方便，需要突出解決鋼板的低溫韌性和焊接性等問題。為此中鐵大橋局和武鋼聯(lián)合共同開發(fā)了大跨度鐵路橋梁用鋼14MnNbq。該鋼采用降碳加鈮合超純

7、凈的冶金方法，保證了屈服強(qiáng)度ReL≥370MPa的基礎(chǔ)上，具有優(yōu)異的-40℃低溫沖擊韌性(蕪湖橋標(biāo)準(zhǔn)要求-40℃Akv≥120J)。同時(shí)焊接性能也大大提高，解決了板厚效應(yīng)問題，可大批量供應(yīng)32～50mm厚鋼板。在蕪湖長江大橋46000噸供貨統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明：所供10～50mm鋼板沖擊韌性平均實(shí)物質(zhì)量達(dá)到-40℃Akv為223J的優(yōu)異水平。蕪湖長江大橋橋建設(shè)后的10年時(shí)間里，14MnNbq鋼在全面滿足了鐵路橋梁建設(shè)的需要，得到了極為廣泛的應(yīng)用。2000年，14MnNbq鋼納入橋梁鋼國家標(biāo)準(zhǔn)，成為Q