作者：徐向軍，胡廣瑞，王青峰，劉洪武

DOI: 10.13206/j.gjgS24101525

我國作為世界上最大的鋼鐵生產國，橋梁鋼在橋梁工程中發揮著重要作用。隨著經濟的發展和基礎設施建設的推進，橋梁鋼的應用越來越廣泛。橋梁鋼不僅需要具備高強度和良好的韌性，還要具有優良的焊接性能和耐腐蝕性，以滿足橋梁結構的安全性和耐久性要求。近年來，我國橋梁鋼在研發、生產和應用方面取得了顯著進展。

本文總結了近三十年我國鋼橋建設和橋梁用結構鋼及橋梁鋼標準的發展，強度級別從Q345q、Q370q級發展為Q420q、Q500q、Q690q級，耐候橋梁鋼、耐海洋大氣環境腐蝕鋼板、復合鋼板、高性能橋梁鋼研發成功并被工程應用。列舉了在實橋應用中橋梁用鋼常見問題，如鋼板力學性能均勻性、鋼板外形質量、焊接性、設計選材應注意鋼板的焊接性等，有助于推動我國橋梁用結構鋼的高質量發展。

我國橋梁用結構鋼的發展歷程豐富多樣，從解放前的普碳鋼，到如今的高性能橋梁鋼，經歷了多個階段的演變。

第一代橋梁鋼為普3號碳素鋼，強度較低，但為我國橋梁建設奠定了基礎。第二代橋梁鋼16Mnq的出現，提高了屈服強度和抗拉強度，成功應用于南京長江大橋。第三代橋梁鋼15MnVNq進一步提升了強度，用于九江長江大橋。第四代橋梁鋼14MnNbq在降低碳含量的同時加入鈮元素微合金化，改善了厚板的焊接性能，應用于蕪湖長江大橋等工程。第五代和第六代橋梁鋼Q420q和Q500q則通過熱機械軋制工藝，在提高強度的同時保證了焊接性能，分別應用于重慶朝天門長江大橋、南京大勝關長江大橋及滬蘇通長江大橋等重大工程。十三五期間，我國還研發了Q690q鋼，用于武漢江漢七橋和澳門澳氹四橋。

1. 高性能橋梁鋼

綜觀世界上橋梁用鋼的歷史，其發展呈現出“低碳鋼→低合金鋼→高強度鋼（High Strength Steel, HSS）→高性能鋼（High Performance Steel, HPS）”的發展軌跡。超低碳貝氏體鋼作為新一代鋼鐵材料，具有高強度、高韌性、優良的焊接性和耐腐蝕性能。為了進一步改善鋼板焊接性能，2015年通過降碳、微合金化成分設計和熱機械軋制工藝，開發了高性能橋梁用鋼Q345q/Q370q-HPS，首次應用于中俄同江大橋。

目前隨著我國鋼鐵冶煉和軋鋼技術水平和裝備能力的提升，采用低碳、微合金成分，TMCP或TMCP+回火工藝軋制開發了新型高性能橋梁鋼，陸續在滬蘇通長江大橋、平潭海峽大橋、常泰長江大橋、CZ鐵路大渡河特大橋等項目廣泛應用，其在改善鋼板焊接性方面表現出很大的優勢并在滬蘇通長江大橋、平潭海峽大橋等多個項目中廣泛應用，顯著改善了鋼板的焊接性能。

△ 大渡河特大橋

2. 耐海洋大氣環境腐蝕鋼板

針對沿海地區高氯化物腐蝕環境，我國開發了耐海洋大氣環境腐蝕高鎳橋梁結構鋼板。強度等級分為Q345q、Q370q和Q420q三個級別，耐腐蝕等級分為Ⅰ、Ⅱ兩個級別。該鋼板在中馬友誼大橋、福廈鐵路安海灣特大橋等工程中得到應用，有效提高了橋梁的耐腐蝕性。

3. 橋梁用復合鋼板

不銹鋼復合鋼板在橋梁工程中的應用逐漸增多。這種復合鋼板以碳素鋼或低合金鋼為基層，不銹鋼為復層，兼具良好的力學、工藝性能和耐腐蝕性能。自2009年首次在合肥南淝河大橋應用以來，已在60多座鐵路大跨度鋼結構橋的橋面中采用，成為鐵路鋼結構橋梁的主流橋面結構型式。

其中，濰萊鐵路跨青榮城特大橋采用321+Q370qENH耐候鋼復合鋼板，基層采用耐候橋梁鋼來滿足材料的強度、韌性和耐候性要求，復層由奧氏體不銹鋼來滿足其耐腐蝕性要求，使其兼具耐候性與耐蝕性的特點，CZ鐵路大渡河特大橋部分采用Q420級耐候鋼與S31603不銹鋼的復合鋼板，耐候鋼復合鋼板在鐵路鋼橋中的應用也逐漸增多，強度級別也逐步提高到Q420、Q500級。

本文列舉了橋梁用結構鋼在工程應用中的一些常見問題，如鋼板力學性能均勻性、板型和外觀質量、焊接性、鋼材標準選用等。這些問題的提出有助于推動我國橋梁用結構鋼的高質量發展，為后續的研究和應用提供了方向。

△ 角焊縫熱影響區偏析造成焊接缺陷

近三十年，我國鋼橋建設和橋梁用結構鋼取得了穩定發展，橋梁用結構鋼標準不斷提高，保證了鋼橋全壽命期的結構安全。

近十幾年來，我國橋梁用鋼取得了快速發展，鋼板強度級別從Q345q、Q370q級發展為Q420q、Q500q、Q690q級，耐候橋梁鋼、耐海洋大氣環境腐蝕鋼板、復合鋼板、高性能橋梁鋼等研發成功并被工程應用，橋梁鋼軋制工藝從熱軋、正火發展到熱機械軋制，提高了鋼板的綜合性能，開發了易焊接的橋梁鋼。

然而在橋梁鋼結構制造中，應注意橋梁用鋼質量問題，保證使用性能，從而推動我國鋼橋建設高質量發展。