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武钢成功研发690兆帕级桥梁钢 助力大桥“一跨过江”​

时间:2019-04-24 09:39来源:湖北日报 作者:matlink 点击:

中国是桥的故乡,钢板是现代桥梁建设的重要材料,其屈服强度,金属材料抵抗微量塑性变形的应力极限,是衡量桥梁钢性能的一项重要指标。4月22日从宝钢股份中央研究院武汉分院获悉,“十三五”国家重点研发计划“高性能桥梁用钢”项目迎来重大进展:690兆帕级桥梁钢技术通过专家评审,满足示范工程要求,标志着这一达到世界领先水平的桥梁钢在汉研发成功。此外,配套的焊接材料与焊接工艺也实现自主创新。

 

武钢成功研发690兆帕级桥梁钢 助力大桥“一跨过江”​

 

中国是桥的故乡,遍布在神州大地的桥、编织成四通八达的交通网络,连接着祖国的四面八方。我国既保留着像赵州桥那样历史悠久的古代桥梁,也在不断地建造着刷新世界纪录的公路、铁路新桥,高速公路和高速铁路桥梁建设引人注目,悬索桥、斜拉桥、拱桥、梁桥都展示出各自的独特魅力。

 

桥梁钢要求有较高的强度、韧性以及承受机车车辆的载荷和冲击,且要有良好的抗疲劳性、一定的低温韧性和耐大气腐蚀性。随着国内铁路建设向高速、重载方向发展,铁路钢桥向高速、重载、大跨度、结构美观新颖、全焊方向发展,对桥梁用钢的性能提出更高要求。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”项目由武钢有限牵头、中铁大桥院等23家单位参与,于2017年9月启动,研发周期计划4年。690兆帕级桥梁钢是“高性能桥梁用钢”项目研究内容之一。

 

一年半来,作为武钢有限的技术中心,宝钢股份中央研究院武汉分院桥梁钢研发团队历经多次攻关,联合协作单位开发出690兆帕级高性能桥梁钢,将屈服强度由此前的500兆帕,大幅提升至690兆帕。此外,配套的焊接材料与焊接工艺也实现自主创新。目前,相关制造方法以及焊接材料与焊接工艺,共申报国家发明专利7件。

 

钢板是现代桥梁建设的重要材料,其屈服强度,金属材料抵抗微量塑性变形的应力极限,是衡量桥梁钢性能的一项重要指标。

 

235兆帕、345兆帕、370兆帕、420兆帕、500兆帕。据介绍,从1957年武汉长江大桥建成,到2014年江苏沪通长江大桥开建,依据屈服强度,我国桥梁钢技术历经五代发展,一路爬坡过坎。“第三代到第五代,屈服强度平均增加65兆帕。这次我们一下增加190兆帕,相当于提高了3个等级。”项目负责人宝钢股份中央研究院武汉分院院长、中国工程院院士毛新平难掩自豪。

 

让更多大桥“一跨过江”

 

国际上,屈服强度690兆帕高性能桥梁钢技术主要由日本、美国掌握。“在桥梁钢技术领域,690兆帕级仍处世界领先水平。很骄傲,我们逐步追赶上来。”毛新平说,今年6月,将供货690兆帕级桥梁钢1500吨,首次应用在江汉七桥上。

 

宝钢股份中央研究院武汉分院桥梁钢团队首席研究员邹德辉说,690兆帕高性能桥梁钢,能大大提高桥梁主跨长度,这是江汉七桥实现“一跨过江”的基础材料保障。

 

武钢成功研发690兆帕级桥梁钢 助力大桥“一跨过江”​

 

相比汉江,古称“天堑”的长江,江面更宽。1957年,第一座跨江大桥武汉长江大桥建成。千余米的长江中,8墩9孔让“一桥飞架南北,天堑变通途”成为现实。

 

62年过去,长江上已建、在建大桥已超过140座。不过,随着通航需求越来越高,还有水文条件影响、防洪治水工程制约、岸线码头利用等多种复杂因素影响,长江上新建的大桥也正在变得江中少墩、直至无墩。

 

2007年建成的阳逻长江大桥,主跨1280米,一跨过江。今年9月建成通车的武汉杨泗港长江大桥,凭借1700米的主跨再次实现“一跨过江”。

 

武钢成功研发690兆帕级桥梁钢 助力大桥“一跨过江”​

 

据悉,这样设计不仅为了满足航道行船需求,还因杨泗港长江大桥与鹦鹉洲长江大桥之间的江面下,有一处长逾3公里的潜坝,与白沙洲处于同一条线上。这条潜坝为保证枯水期该区域航道吃水深度,减少清淤工作量,在江底设坝起导流作用。杨泗港长江大桥桥位紧邻潜坝一端,如在江中设桥墩,就会改变水流方向和水沙比,影响治水工程。

 

此外,明年建成通车的宜昌伍家岗长江大桥主跨1160米,也能实现“一跨过江”。该设计建造既使所在区域中华鲟洄游不受影响,也保证了长江航道不断航。

 

长江,越往下游,江面越宽,这带来一个现象:目前在建或计划将建的千米级一跨过江的桥梁以长江中上游居多。

 

然而,在宝钢股份中央研究院武汉分院院长、中国工程院院士毛新平看来,随着桥梁钢技术迭代,桥梁最大主跨记录将不断被刷新,“一跨过江”时代正加速到来,包括长江下游城市。

 

确实如此。眼下,世界首座跨度超千米的公铁两用斜拉桥沪通长江大桥和首座跨度超千米的公铁两用悬索桥五峰山长江大桥,正在江苏紧锣密鼓建设中。值得一提的是,沪通长江大桥所用500兆帕桥梁钢,超过六成由武钢有限供货。

 

据悉,目前世界上正在设计即将开工的土耳其恰纳卡莱1915大桥跨越达达尼尔海峡,连接欧亚大陆,是全球“一跨而过”最大跨度桥梁,设计主跨为2023米。

(责任编辑:zhangfei@emat.com.cn)
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