文档介绍：浅析国内外桥梁钢发展与典型工艺技术应用

随着公路、铁路和跨海大桥的大规模发展及结构桥梁向全焊接结构和高参数方向发展,对桥梁钢的数量和质量要求越来越高,要求桥梁钢高强度,结构轻量化,具有优良的低温韧性、焊接性和耐蚀性,安全可靠、长寿等特点。桥梁的数量比任何一个国家至少多2-3倍,拱桥、梁桥、斜拉桥、种桥型的跨度打破了世界纪录,并还在超越。当前湖南省正计划建设洞庭湖二桥,桥型方案为2000mm跨度的悬索桥,建成后将突破世界纪录。跨海大桥的建设是国家综合实力的体现,近年来,中国跨海大桥的建设成果辉煌,从另一个侧面反映了中国桥梁建设的快速发展。建成的东海大桥、杭州湾大桥均为世界较大规模的桥梁工程。最近开工的港珠澳大桥、金门大桥必将享誉世界。
 
1、桥梁钢的发展
 
在世界范围内,桥梁用钢的历史,表现为一条“普碳钢→低合金钢→高强度钢→高性能钢”的发展轨迹。
 

 
早在19世纪末,英国就研制出了相当于目前500MPa级的桥梁用钢,并率先在世界上建造了大跨度桥梁,欧洲为建立一套先进的高性能钢设计规范作出很多努力,并且纳入了欧洲规范。20世纪50年代,日本开始采用屈服强度为500MPa、600MPa级的高强度钢,在60年代中期开始采用600~800MPa级的高强度钢,70~90年代年港大桥、本四联络线则大量采用600~800MPa级的高强度钢,累计建造了数百座桥梁,日本的桥梁钢迅速发展,已开发出530~710MPa级的桥梁用HPS钢(高性能钢),以及300~530MPa级的可用于高腐蚀地区的一系列耐候桥梁用钢。美国较早就开始在桥梁工程中应用HSS(高强度钢)和耐候钢,如1977年建成的新河谷桥。1991年美国建议研发新的桥梁用钢种,其强度不低于345MPa,同时材料韧性和可焊性能更好地满足使用和制造要求,称之为HPS,1992年正式开始研发HPS,1994年生产出了试验用钢,1995年底确定了HPS4858W的组成成分,随后完成了HPS345W和HPS690W的研发和使用。目前,采用HPS485W建成的钢桥超过了200座。在欧洲,桥梁用HSS的屈服强度在460~690MPa,在新的欧洲结构钢标准中,S460ML级钢(屈服强度在460MP),规定在
-50℃下的夏比V型冲击功为57J,经过热处理的厚度为16mm的S960QL钢板,屈服强度可以达到690MPa。还有不同级别的耐候钢可以使用,屈服强度为235~355MPa。
 
除了英国、日本和美国外,在世界级大跨度桥梁钢中,法国、挪威、丹麦、巴西、巴拉圭、澳大利亚等桥梁的开发和使用水平都很高。
 

 
在1949新中国成立之前,在长达6000多公里的长江江面上,由于技术、战乱等原因,几千年来从未建过一座桥梁。长江切断了纵贯南北的铁路、公路运输,火车、汽车、行人只能通过轮渡过江,交通十分不便。清末,邮传部开始拟定修建武汉长江大桥的计划,1919年,孙中山在《建国方略》中也提出“以桥或隧道联络武汉、汉口、汉阳为一市”的具体设想,1936年,茅以升也曾着手武汉长江大桥的规划,一直未能实现。新中国成立后,1957年,武汉长江大桥在苏联专家的指导下建成通车,使用的钢材是前苏联的A3钢,其屈服强度≥240MPa,主跨128m。1969年,中