【沈阳日报】港珠澳跨海大桥有咱东大的功劳

昨从武汉钢铁有限公司了解到,由该公司牵头、23家单位共同参与的“高性能桥梁用钢”项目正式立项,被纳入国家重点研发计划,获1427万元中央财政经费支持。“钢材性能指标是影响桥梁设计的关键因素。”武钢研究院首席工程师邹德辉说。近年来,外观新颖、结构独特的钢结构桥梁在我国层出不穷,但与国外相比,我国桥梁用钢还有很大提升空间。只有研发出更高性能的钢材,更优秀的设计方案才能变成现实。高性能桥梁用钢项目包括钢材和配套焊接材料研发、工程建造、服役评价等系列技术,旨在构建一整套国际先进的钢结构桥梁设计建造体系。  当前我国公路钢结构桥梁占比不足1%,而欧美发达国家普遍在30%以上。据测算,这一比例比达到10%后,高性能桥梁用钢年用钢量将增加836万吨,对推进供给侧结构性改革、钢铁行业转型升级、降低桥梁应用成本等方面意义重大。

随着我国交通业的快速发展,桥梁用钢市场巨大。如举世瞩目的港珠澳大桥用钢量相当于11个鸟巢。当年鸟巢总用钢量为11万吨,那么港珠澳大桥的钢材需求量将超过120万吨。
桥梁用钢主要包括桥梁钢板、高强度型钢、镀锌高强钢丝及耐腐蚀性能强的钢管,其中高强度钢、高性能钢的应用已成为国外钢结构发展的一个重要趋势。高性能桥梁用钢是我国当前特大桥梁建设中急需选用的钢种,其特点是通过低碳、微合金设计,利用先进的冶炼技术和控轧、控冷技术等实现高强度420MPa以上、易焊接,并且具备较优良的耐候性能。
我国还研发成功“14MnNiq”钢材,替代进口产品,大批量地应用于芜湖公铁两用长江大桥、重庆长寿长江大桥,目前国内已有4座长江、黄河、松花江上的大型、特大型桥梁,以及秦沈高速铁路客运专线高架桥采用了这一新型大跨度桥梁专用板,总量超过6.5万吨。“14MnNiq”已成为我国大型、特大型桥梁建设的主导用钢。
桥梁建设消耗的钢材量很大,如全长36千米、长度相当于21座武汉长江大桥的世界最长跨海大桥——杭州湾跨海大桥,其钢材消耗量相当于8个鸟巢的用钢量,达80多万吨。
不锈钢也开始在桥梁上应用。目前,我国已经建成两座世界上最大的采用不锈钢结构的桥梁,一座是连接香港鳌磡石和深圳西部跨越海湾长达3.2千米的通道大桥,另一座是香港昂船洲大桥。这两座大桥至少可以保证使用120年,其间无需进行大量的维护。不锈钢在大桥建设中将展示其独特的风采,未来的市场需求很大。
业内人士认为,在“十二五”期间,我国桥梁建设将进一步加快。我国公路桥梁数量庞大,但钢结构桥梁占比不到1%。美国60万座桥梁中,钢结构桥梁占33%;日本13万座桥梁中,钢结构桥梁占41%。基于我国钢铁、钢结构产业的发展,我国钢结构在特大型、大型桥梁中的应用,以及国外钢、钢-混组合结构的成熟应用及其结构本身的优越性,适时地发展我国桥梁钢、钢-混结构势在必行。
未来随着我国跨海、跨江的大跨径钢结构桥梁建设加快,桥梁钢需求量将快速增长。根据中国钢结构协会预测,到2015年,我国桥梁钢结构工程年需求量将达到450万吨,市场的成长空间巨大。

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  本报讯(沈阳日报、沈报融媒记者樊华)港珠澳跨海大桥是世界总体跨度最长、钢结构桥体最长、海底沉管隧道最长的跨海大桥,也是世界公路建设史上技术最复杂、施工难度最高、工程规模最庞大的桥梁,被誉为“新世界七大奇迹”。大桥大量应用东北大学王昭东教授带领团队研发的基于新一代控轧控冷工艺的高性能绿色桥梁钢。在1月8日召开的2017年度全国科技奖励大会上,东北大学“热轧板带钢新一代控轧控冷技术及应用”项目获评国家科技进步二等奖。  复杂的海床结构、恶劣的自然环境、超长的跨度距离,台风、巨浪、地震甚至是海水氯盐侵蚀等都对桥梁钢造成巨大的考验,因此跨海大桥等超大跨度桥梁对桥梁钢的高强度、可焊性、防断性、疲劳性、耐蚀性等提出了极为严苛的性能要求。  跨海大桥用钢主要集中于管桩钢、通航主桥的桥梁钢、桥面护栏以及带肋钢筋,其中管桩钢、通航主桥的桥梁钢占钢材总量的60%,仅管桩钢就占其钢材总量的50%左右。管桩钢的材质大部分为热轧板卷,通航主桥的桥梁钢材质主要规格为10~50mm之间,主要为平板产品,而东北大学的新一代控轧控冷技术正是热轧板带钢绿色制造的代表性工艺。  王昭东及其团队研发的新一代控轧控冷工艺,建立了以超快速冷却为核心的细晶强化、析出强化和相变强化的综合强韧化理论,使钢材组织细化35%以上,析出相尺寸减少25%以上,有效满足了桥梁钢高强度和高韧性的需求。通过优化的成分设计+控制轧制+轧后超快冷冷却,满足了桥梁的抗震和抗应变设计,促进了高性能桥梁钢标准的升级换代。  依托这套节能减排的工艺,东北大学自主研制出系列首台套热轧钢材先进快速冷却装备与控制系统,这套装备覆盖了鞍钢、首钢等50%以上的大型钢企,实现了高品质节约型热轧钢材4000万吨/年的生产规模,促进了我国钢材由“中低端”向“中高端”升级换代。研发的产品在西气东输、海洋平台、跨海大桥、第三代核电站、大型水面舰艇等国家战略性工程中应用,取得良好效果。  新闻来源 《沈阳日报》2018年1月9日