2020橋梁用鋼行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及前景規(guī)模分析

• 2020年9月10日 WuYaNan來源：中研網(wǎng) 729 43
• 繁體

隨著國內(nèi)鐵路建設向高速、重載方向發(fā)展，鐵路鋼橋向高速、重載、大跨度、結構美觀新穎、全焊方向發(fā)展，對橋梁用鋼的性能提出更高要求。

2020橋梁用鋼行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及前景規(guī)模分析

隨著焊接的普及，橋梁建造中，鋼材的接合由鉚接逐步轉(zhuǎn)為焊接，大大減少了材料的用量和加工工時。通過焊接，可較容易地用筋加固薄鋼板制作出加固鋼板，因此出現(xiàn)了新形式的橋梁結構，即箱梁橋和水泥板等。隨著焊接性優(yōu)秀的鋼板的出現(xiàn)，橋梁建設進一步合理化，同時可建造出形狀復雜的橋桁，為在狹窄的都市空間建設線形復雜的城市快速路做出了巨大的貢獻。

橋梁鋼，指橋梁用結構鋼，是專門用于架造各種鋼結構橋梁(鐵路、公路、跨水、跨海)的結構鋼，產(chǎn)品形態(tài)為鋼板和型鋼。要求有較高的強度、韌性以及承受機車車輛的載荷和沖擊，且要有良好的抗疲勞性、一定的低溫韌性和耐大氣腐蝕性。

橋梁鋼一般為優(yōu)質(zhì)碳素鋼和優(yōu)質(zhì)低合金鋼，通常制成鋼板和型鋼使用。常用的橋梁鋼有yb168、yb(t)10規(guī)定的16q、16mnq、16mncuq、15mnvq、15mnnq、12mnvq、12mnq、15mnvnq等。

國內(nèi)橋梁用鋼的發(fā)展與鐵路鋼橋的建造密切聯(lián)系，經(jīng)歷了“低碳鋼→低合金鋼→高強度鋼”的發(fā)展過程。到目前為止，國內(nèi)橋梁用結構鋼經(jīng)歷了6個發(fā)展階段，第一代橋梁鋼只有A3q和16q兩個鋼號，屈服強度≥240MPa，抗拉強度≥380MPa。為了建造南京長江大橋，1962年研制成功了低合金鋼16Mnq鋼，屈服強度≥345MPa，抗拉強度≥520MPa，最大板厚為32mm，這是國內(nèi)第二代橋梁鋼，即目前被廣泛采用的Q345q鋼。為了修建九江長江大橋研究開發(fā)了15MnVNq鋼，屈服強度≥420MPa，抗拉強度≥540MPa，這是國內(nèi)第三代橋梁鋼。20世紀末，為了修建蕪湖長江大橋，在16Mnq鋼基礎上降碳加鈮微合金化，研究開發(fā)了14MnNbq鋼，屈服強度≥370MPa，抗拉強度≥530MPa，這是國內(nèi)第四代橋梁鋼，即目前被廣泛采用的Q370q鋼。為了建造重慶朝天門長江大橋和京滬高速鐵路南京大勝關長江大橋，針對部分受力大的構件開發(fā)了Q420q鋼板，這是國內(nèi)第五代橋梁鋼。目前，為了滿足滬通長江大橋的設計需要，研發(fā)的更高強度的Q500q鋼板，這將是國內(nèi)第六代橋梁鋼。

截至2019年，我國橋梁用鋼產(chǎn)量達到1336.4萬噸，市場規(guī)模達574.7億元，同比增長4.3%。

根據(jù)中研普華研究院《2020-2025年橋梁用鋼市場發(fā)展現(xiàn)狀調(diào)查及供需格局預測報告》顯示：

2019年中國橋梁用鋼行業(yè)運行分析

第一節(jié) 橋梁用鋼行業(yè)發(fā)展狀況分析

一、橋梁用鋼行業(yè)發(fā)展階段

國內(nèi)橋梁用鋼的發(fā)展與鐵路鋼橋的建造密切聯(lián)系，經(jīng)歷了“低碳鋼→低合金鋼→高強度鋼”的發(fā)展過程。到目前為止，國內(nèi)橋梁用結構鋼經(jīng)歷了6個發(fā)展階段，第一代橋梁鋼只有A3q和16q兩個鋼號，屈服強度≥240MPa，抗拉強度≥380MPa。為了建造南京長江大橋，1962年研制成功了低合金鋼16Mnq鋼，屈服強度≥345MPa，抗拉強度≥520MPa，最大板厚為32mm，這是國內(nèi)第二代橋梁鋼，即目前被廣泛采用的Q345q鋼。為了修建九江長江大橋研究開發(fā)了15MnVNq鋼，屈服強度≥420MPa，抗拉強度≥540MPa，這是國內(nèi)第三代橋梁鋼。20世紀末，為了修建蕪湖長江大橋，在16Mnq鋼基礎上降碳加鈮微合金化，研究開發(fā)了14MnNbq鋼，屈服強度≥370MPa，抗拉強度≥530MPa，這是國內(nèi)第四代橋梁鋼，即目前被廣泛采用的Q370q鋼。為了建造重慶朝天門長江大橋和京滬高速鐵路南京大勝關長江大橋，針對部分受力大的構件開發(fā)了Q420q鋼板，這是國內(nèi)第五代橋梁鋼。目前，為了滿足滬通長江大橋的設計需要，研發(fā)的更高強度的Q500q鋼板，這將是國內(nèi)第六代橋梁鋼。

隨著國內(nèi)鐵路建設向高速、重載方向發(fā)展，鐵路鋼橋向高速、重載、大跨度、結構美觀新穎、全焊方向發(fā)展，對橋梁用鋼的性能提出更高要求。

二、橋梁用鋼行業(yè)發(fā)展總體概況

1、橋梁鋼在美國的應用

橋梁鋼在美國的應用級別跨度較大，基本上分250MPa、345MPa、485MPa和690MPa等4個屈服強度級別，其中345MPa和485MPa屈服強度級別的產(chǎn)品執(zhí)行ASTMA709鋼標準，應用最廣泛。

美國橋梁建設的一個顯著特點是大量使用耐候鋼板，ASTMA709標準對橋梁鋼板耐候性的表示方法、指標、成分范圍等均作出詳細規(guī)定。從耐候鋼板多年的實際工程應用看，其使用性能良好，銹蝕率較普通鋼板明顯下降，橋梁的維護成本也大大降低。

2、橋梁鋼在日本本的應用

日本橋梁鋼的發(fā)展在世界上處于領先地位，其顯著特點就是大量使用高強度級別鋼板。早在20世紀50年代，日本就開始在橋梁上使用屈服強度500MPa級的鋼板，在60年代，屈服強度600MPa和700MPa級鋼板在橋梁上實現(xiàn)工程應用。在發(fā)展初期，由于橋梁鋼焊接性能較差，焊接成本較高，日本的鋼廠和研究機構開始致力于低焊接裂紋敏感性鋼種的開發(fā)，使橋梁鋼的水平達到一個新的高度。如NKK公司開發(fā)的SM570鋼板，采用低Pcm設計，可滿足常溫焊接無裂紋，其最大厚度可到100mm;目前已經(jīng)得到大量使用的BHS500和BHS700高性能鋼板，采用TMCP工藝生產(chǎn)，分別可以達到不預熱和最低預熱50℃的水平。

日本為海島國家，特殊的環(huán)境也促使其加大了耐海水腐蝕用鋼的研發(fā)投入，目前耐飄散鹽氣候腐蝕、海水接觸腐蝕、海水飛濺腐蝕方面的研究處于世界領先水平。在橋梁建造上，通過對成分的控制，耐飄散鹽氣候腐蝕用鋼板的生產(chǎn)技術已經(jīng)比較成熟。另外，日本在橋梁鋼大線能量輸入、變截面LP鋼板以及低屈強比鋼板的研發(fā)和生產(chǎn)等方面也有較多的報道。

3、橋梁鋼在歐洲的應用

歐洲高性能橋梁鋼使用的屈服強度級別為460～550MPa，355～420MPa屈服強度級別得到更為普遍的使用。歐洲橋梁鋼沿用結構用鋼的通用標準，設計較為保守，因此其發(fā)展速度相對緩慢。目前歐洲正致力于高性能鋼設計準則的編制，并將其納入最新的歐洲規(guī)范體系當中。

三、橋梁用鋼行業(yè)發(fā)展特點分析

材料進步帶來橋梁結構變化

日本最初用于造橋的鋼鐵材料是鑄鐵、鍛鐵，鑄鐵脆而不耐拉伸，鍛鐵韌性強但強度低，根據(jù)材料的性能區(qū)別使用：壓縮部件采用鑄鐵、拉伸部件使用鍛鐵。而鋼則兼?zhèn)鋸姸群晚g性，又易于加工，可以用于壓縮和拉伸二者均發(fā)揮作用的結構，因此自出現(xiàn)以來，鋼就成為了橋梁建造的主要材料，為二戰(zhàn)前桁架橋等應用跨度的延伸做出了貢獻。在當時，采用了將鋼板、型鋼用鉚釘與部件連接的結構。

在鋼橋的發(fā)展史中，高強度化是技術革新的主要課題。二戰(zhàn)前，關東大地震后重建的、于1928年完工的永代橋、清州橋?qū)敃r剛開發(fā)的抗拉強度620MPa級鋼材——杜科爾低錳合金結構鋼用于拉伸部件。但由于這種鋼材以當時的技術難以加工，未能實現(xiàn)普及。

從戰(zhàn)后復興期到經(jīng)濟高速發(fā)展期，日本的基礎設施大量集中建設于這一時期。這段時間內(nèi)，為了高效推進建設，經(jīng)濟性和制作效率的提高是重點需要解決的問題，要求鋼材在具有高強度的同時提高焊接性等加工性能。為應對這一要求，焊接技術得到了迅速提高，而鋼材開發(fā)方面，1952年從造船用鋼發(fā)展而來的400MPa級焊接結構用鋼材(SM)被列入JIS標準。此后，經(jīng)過多次改良，又增加了490MPa級(1959年)、570MPa級(1966年)鋼種。這些鋼材應用于橋梁的業(yè)績不斷增加，高強度化得到了切實發(fā)展。

隨著焊接的普及，橋梁建造中，鋼材的接合由鉚接逐步轉(zhuǎn)為焊接，大大減少了材料的用量和加工工時。通過焊接，可較容易地用筋加固薄鋼板制作出加固鋼板，因此出現(xiàn)了新形式的橋梁結構，即箱梁橋和水泥板等。隨著焊接性優(yōu)秀的鋼板的出現(xiàn)，橋梁建設進一步合理化，同時可建造出形狀復雜的橋桁，為在狹窄的都市空間建設線形復雜的城市快速路做出了巨大的貢獻。

另一方面，以世界最長的明石海峽大橋的建設為代表，繼續(xù)對更長的橋梁建設開展技術性挑戰(zhàn)，對鋼材的要求更加高度化和復雜化。大型橋梁的建設中，不可或缺的是通過鋼材的高強度化實現(xiàn)輕量化，抗拉強度780MPa級的高強鋼已經(jīng)投入實際應用，而在通過鋼材開發(fā)謀求高強度的同時，改善焊接性也是十分重要的課題。

780MPa級鋼被初次大量使用的港大橋(1974年竣工)，采取了高溫預熱等措施以確保焊接質(zhì)量，花費了大量人力和工時，而1998年建成的明石海峽大橋，由于在建設中采用了因材料技術進步而開發(fā)的可大幅降低預熱溫度的780MPa級鋼，實現(xiàn)了制造的省力化并確保了橋梁的建設質(zhì)量。因此，鋼材的進步為實現(xiàn)新的橋梁結構做出了切實的貢獻。

環(huán)境有一定局限。近年來，不斷推進提高耐鹽害性的各種鎳系高耐候性鋼材、延長涂裝壽命的鋼材等的開發(fā)及性能評價，實現(xiàn)了多樣環(huán)境下鋼橋全生命周期成本的降低。

圖表：2017-2019年中國橋梁用鋼市場規(guī)模(單位：億元)

資料來源：中研普華產(chǎn)業(yè)研究院整理

本報告利用多種獨創(chuàng)的信息處理技術，對橋梁用鋼行業(yè)市場海量的數(shù)據(jù)進行采集、整理、加工、分析、傳遞，最大限度地降低客戶投資風險與經(jīng)營成本，把握投資機遇，提高企業(yè)競爭力。想了解更多橋梁用鋼行業(yè)專業(yè)分析，請關注中研普華研究院報告《2020-2025年橋梁用鋼市場發(fā)展現(xiàn)狀調(diào)查及供需格局預測報告》。

• 相關深度報告REPORTS

  

  2020-2025年建筑結構用鋼市場發(fā)展現(xiàn)狀分析及供需格局預測報告

  鋼結構是由鋼制材料組成的結構，是主要的建筑結構類型之一。結構主要由型鋼和鋼板等制成的鋼梁、鋼柱、鋼桁架等構件組成，并采用硅烷化、純錳磷化、水洗烘干、鍍鋅等除銹防銹工藝。各構件或部件...

  查看詳情

延伸閱讀

推薦閱讀

猜您喜歡