作者：徐向军，胡广瑞，王青峰，刘洪武

DOI: 10.13206/j.gjgS24101525

我国作为世界上最大的钢铁生产国，桥梁钢在桥梁工程中发挥着重要作用。随着经济的发展和基础设施建设的推进，桥梁钢的应用越来越广泛。桥梁钢不仅需要具备高强度和良好的韧性，还要具有优良的焊接性能和耐腐蚀性，以满足桥梁结构的安全性和耐久性要求。近年来，我国桥梁钢在研发、生产和应用方面取得了显著进展。

本文总结了近三十年我国钢桥建设和桥梁用结构钢及桥梁钢标准的发展，强度级别从Q345q、Q370q级发展为Q420q、Q500q、Q690q级，耐候桥梁钢、耐海洋大气环境腐蚀钢板、复合钢板、高性能桥梁钢研发成功并被工程应用。列举了在实桥应用中桥梁用钢常见问题，如钢板力学性能均匀性、钢板外形质量、焊接性、设计选材应注意钢板的焊接性等，有助于推动我国桥梁用结构钢的高质量发展。

我国桥梁用结构钢的发展历程丰富多样，从解放前的普碳钢，到如今的高性能桥梁钢，经历了多个阶段的演变。

第一代桥梁钢为普3号碳素钢，强度较低，但为我国桥梁建设奠定了基础。第二代桥梁钢16Mnq的出现，提高了屈服强度和抗拉强度，成功应用于南京长江大桥。第三代桥梁钢15MnVNq进一步提升了强度，用于九江长江大桥。第四代桥梁钢14MnNbq在降低碳含量的同时加入铌元素微合金化，改善了厚板的焊接性能，应用于芜湖长江大桥等工程。第五代和第六代桥梁钢Q420q和Q500q则通过热机械轧制工艺，在提高强度的同时保证了焊接性能，分别应用于重庆朝天门长江大桥、南京大胜关长江大桥及沪苏通长江大桥等重大工程。十三五期间，我国还研发了Q690q钢，用于武汉江汉七桥和澳门澳氹四桥。

1. 高性能桥梁钢

综观世界上桥梁用钢的历史，其发展呈现出“低碳钢→低合金钢→高强度钢（High Strength Steel, HSS）→高性能钢（High Performance Steel, HPS）”的发展轨迹。超低碳贝氏体钢作为新一代钢铁材料，具有高强度、高韧性、优良的焊接性和耐腐蚀性能。为了进一步改善钢板焊接性能，2015年通过降碳、微合金化成分设计和热机械轧制工艺，开发了高性能桥梁用钢Q345q/Q370q-HPS，首次应用于中俄同江大桥。

目前随着我国钢铁冶炼和轧钢技术水平和装备能力的提升，采用低碳、微合金成分，TMCP或TMCP+回火工艺轧制开发了新型高性能桥梁钢，陆续在沪苏通长江大桥、平潭海峡大桥、常泰长江大桥、CZ铁路大渡河特大桥等项目广泛应用，其在改善钢板焊接性方面表现出很大的优势并在沪苏通长江大桥、平潭海峡大桥等多个项目中广泛应用，显著改善了钢板的焊接性能。

△ 大渡河特大桥

2. 耐海洋大气环境腐蚀钢板

针对沿海地区高氯化物腐蚀环境，我国开发了耐海洋大气环境腐蚀高镍桥梁结构钢板。强度等级分为Q345q、Q370q和Q420q三个级别，耐腐蚀等级分为Ⅰ、Ⅱ两个级别。该钢板在中马友谊大桥、福厦铁路安海湾特大桥等工程中得到应用，有效提高了桥梁的耐腐蚀性。

3. 桥梁用复合钢板

不锈钢复合钢板在桥梁工程中的应用逐渐增多。这种复合钢板以碳素钢或低合金钢为基层，不锈钢为复层，兼具良好的力学、工艺性能和耐腐蚀性能。自2009年首次在合肥南淝河大桥应用以来，已在60多座铁路大跨度钢结构桥的桥面中采用，成为铁路钢结构桥梁的主流桥面结构型式。

其中，潍莱铁路跨青荣城特大桥采用321+Q370qENH耐候钢复合钢板，基层采用耐候桥梁钢来满足材料的强度、韧性和耐候性要求，复层由奥氏体不锈钢来满足其耐腐蚀性要求，使其兼具耐候性与耐蚀性的特点，CZ铁路大渡河特大桥部分采用Q420级耐候钢与S31603不锈钢的复合钢板，耐候钢复合钢板在铁路钢桥中的应用也逐渐增多，强度级别也逐步提高到Q420、Q500级。

本文列举了桥梁用结构钢在工程应用中的一些常见问题，如钢板力学性能均匀性、板型和外观质量、焊接性、钢材标准选用等。这些问题的提出有助于推动我国桥梁用结构钢的高质量发展，为后续的研究和应用提供了方向。

△ 角焊缝热影响区偏析造成焊接缺陷

近三十年，我国钢桥建设和桥梁用结构钢取得了稳定发展，桥梁用结构钢标准不断提高，保证了钢桥全寿命期的结构安全。

近十几年来，我国桥梁用钢取得了快速发展，钢板强度级别从Q345q、Q370q级发展为Q420q、Q500q、Q690q级，耐候桥梁钢、耐海洋大气环境腐蚀钢板、复合钢板、高性能桥梁钢等研发成功并被工程应用，桥梁钢轧制工艺从热轧、正火发展到热机械轧制，提高了钢板的综合性能，开发了易焊接的桥梁钢。

然而在桥梁钢结构制造中，应注意桥梁用钢质量问题，保证使用性能，从而推动我国钢桥建设高质量发展。