湖北日报讯(记者夏中华、通讯员潘东晓)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,标志这一达到世界领先水平的桥梁钢在汉研发成功。
“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。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5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。
国际上,屈服强度690兆帕高性能桥梁钢早有之。据悉,美国和日本分别于2003年、1994年就研发成功并首次示范应用。
“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。
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让更多大桥“一跨过江”
湖北日报全媒记者 夏中华 通讯员 潘东晓
根据设计,江汉七桥将不在江中架设桥墩。
“随着桥梁主跨与荷载增加,对更高强度的桥梁钢需求越来越迫切。”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。
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”。
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。