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武汉第四届建筑桥梁国际研讨会会议报告6-李军平-高性能桥梁钢的发展及工程应用 1.pdf高性能桥梁钢的发展及工程应用
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JC／T 2238-2014标准下载中铁宝桥集团有限公司 CHINA RAILWAY BAOJI BRIDGE GROUP CO.,LTD.
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随着经济实力的不断增强和适应经济快速发展的需要，我国建设了 多座有影响力的大桥，尤其是近20年来，我国桥梁建设得到了发展，也 推动了钢铁冶金水平的不断提升，使得高性能桥梁钢不断涌现。 近几年来，500MPa级和690MPa级高性能桥梁钢、配套焊材及成套 焊接技术的研发，满足了我国桥梁建设朝着大跨、重载、轻量化方向发 展的需要，并对推动我国钢桥建造水平赶超世界先进水平创造了条件。
我国桥梁钢的发展历程
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桥梁钢的发展推动了桥梁建造技术的进步，并确保了多个里程碑桥梁的建 造。我国有代表性的里程碑桥梁工程包括武汉长江大桥、南京长江大桥、九江 长江大桥、芜湖长江大桥、南京大胜关长江大桥、沪通长江大桥、等等。
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芜湖长江大桥为矮塔斜拉公铁两用钢桁梁桥，主跨312m， 钢梁全长 2139m，采用了焊接性能良好的高强度低合金钢14MnNbq（Q370qE钢），并 首次采用整体节点新结构。于2000年9月30日建成通车。
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大胜关大桥为我国首座时速300Km高速铁路三桁钢桁拱桥，主跨2×336m 四线铁路+两线城轨交通，主桥采用Q420qE钢（WNQ570为武钢牌号）、 Q370qE钢、Q345qD钢。2011年1月11日建成通车。
大胜关大桥为我国首座时速300Km高速铁路三析钢析拱桥，主跨2×336m 四线铁路+两线城轨交通，主桥采用Q420qE钢（WNQ570为武钢牌号）、 Q370qE钢、Q345qD钢。2011年1月11日建成通车。
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该桥为世界上最重载、且跨度最大的公铁两用桥（四线铁路、六线公路），正桥 采用两塔五跨斜拉桥方案，其中主跨达1092m，采用Q500qE、Q420qE、Q370qE， M 钢 梁采用两节间大节段吊装，标准节段重量1560t。2020年7月1日建成通车。
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为了适应桥梁建设向着“大跨、重载、轻量化”方向发展的需求和填补 超高强度桥梁钢的空白，结合武汉江汉七桥项目，开发了Q690qE钢和配套的 焊材及成套焊接技术，实现了桥梁钢发展的飞跃。
国内外高性能桥梁钢研究应用概况
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国外高性能桥梁钢研究应用情况 欧洲在桥梁建设中，S235、S275、S355钢仍然是最常用的钢种，采用 TMCP工艺的S460M高强钢和调质工艺生产的S690高强钢，也已用在桥梁上。 其中S690高强钢虽然可使桥梁重量减轻，但在全欧洲应用很少，主要使用还是 出于美学设计需要，这主要是由于使用性能欠佳、难度较大的缘故。 1996年，美国钢铁学会、美国海军、美国联邦公路管理署联合推出 HPS70W（485MIPa级）桥梁用钢，之后又陆续开发、生产出多种高性能桥梁用 钢板，形成了HPS50W（345MPa级）、HPS70W和HPS100W（690MIPa级）品 种系列。但因HPS100W钢强度高，钢材自身的切割、焊接等对施工环境及工艺 要求高、难度大，在实际工程中应用也极少。
国外高性能桥梁钢研究应用情况
国内外高性能桥梁钢研究应用概况
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日本从20世纪中叶开始，屈服强度为345、500、600、700M1Pa级的高强钢逐 渐在钢桥制造中得到应用。690MPa级高性能桥梁钢的研发、试用始于20世纪60 年代，1964年在跨京叶公路的花轮桥上开始试用HT80钢（690MPa级，最大板厚 32mm），1971年在川崎制铁千叶制铁所厂内的专用铁路桥上试用；1974年位于 大阪的港大桥使用了HT80钢（最大板厚75mm）4195t，因钢板的性能尚不完善， 为防止出现焊接冷裂纹，采用了较高的预热温度。 1998年建成通车的明石海峡大桥，为了减轻自重，大量使用了低预热型调质 高强钢HT80（预热温度50C），钢梁用钢总量8.78万吨，但最大板厚仅34mm， 且该调质钢屈强比偏高（屈强比达到了0.92），远超国内的设计标准要求（具体 数据参加下页表3，表1为目标性能要求，表2为化学成分），
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表2新研制钢板化学成分 mass%
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国内高性能桥梁钢研究应用情况 目前，我国国内345MPa、370MPa、420MPa级高性能桥梁钢的应用已非常成熟， 这里简要介绍一下介绍Q500MPa、Q690MPa级桥梁钢的研究应用情况。 ●Q500qE的研发应用情况 沪苏通大桥的天生港专用航道桥为（140+336+140）m钢桁拱桥，其拱肋及与拱肋 相交的主桁节点采用Q500qE钢。为了掌握Q500qE钢的焊接性能和焊接工艺，开展了 专项研究，并进行了工艺一系列工艺试验： （1）通过原材料复验对Q500gE化学成分与力学性能指标进行验证。 (2）对焊接性能进行验证，主要结合典型板厚开展焊接冷裂敏感性试验。 (3）选择与Q500gE钢匹配的焊接材料。 （4)模拟桥梁典型接头形式进行焊接试验，优化焊接参数。根据试验结果修改完善 焊接工艺，以制定正式的焊接工艺。
国内高性能桥梁钢研究应用情况
Q500qE的研发应用情况
国内外高性能桥梁钢研究应用概况
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DB37／T 4097-2020 商用车用质子交换膜燃料电池堆耐久性测评方法.pdf? CRHIC 中铁宝桥集团有限公司 REC 中铁工业 CHINA RAILWAY BAOJI BRIDGE GROUP CO.,LTD
焊接性试验研究 ■最高硬度试验 Q500qE钢在常温焊接时HVmax在260～280之间，小于350HV，表明该钢材在不预 热情况下焊接未产生淬硬组织，冷裂纹倾向不大，焊接性良好。
Q500qE钢在常温焊接时HVmax在260～280之间，小于350HV，表明该钢材在不预 热情况下焊接未产生淬硬组织，冷裂纹倾向不大，焊接性良好。
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对32mm、48mm厚钢板进行斜Y坡口试验，采用焊条手工电弧焊（CJ657Q）常 温20C进行裂纹试验xx基坑降水、护坡、土方施工方案，焊后试件经48h冷却以后，对试件进行外观检查和解剖，用 放大镜检查焊接接头表面和断面，焊缝表面、焊根、断面均未发现裂纹。