对高强度耐候桥梁钢,一般有3种研制路线,种,是传统的调质生产工艺路线,如美国桥梁用结构钢标准(ASTMA709/A709M-95)中的70W(碳含量≥0.12%),它对焊接工艺要求较高,需要焊前预热,因此生产周期较长,成本较高。
第二种,就是低碳TMCP工艺路线,钢中碳含量一般在0.07%~0.11%.这种钢虽然不用进行调质处理,但由于碳含量仍然相对较高,在应用中还存在一些问题。如钢板愈厚其焊接敏感性系数愈高,在焊接时需要预热;在采用大线能量焊接时,还存在韧性降低的问题。
第三种是超低碳贝氏体钢路线。超低碳贝氏体钢的碳含量严格控制在很低的范围(小于0.05%),在具有高强度高韧性的同时,具有极佳的焊接性,所得到的贝氏体组织均匀性较好,微区间电极电位差较小,增强了耐蚀能力。由于它不用调质处理,降低了生产成本,缩短了生产周期,是当前高强耐候桥梁钢的发展趋势。
跨海大桥用钢主要集中于管桩钢、通航主桥的桥梁钢、桥面护栏以及带肋钢筋,其中管桩钢、通航主桥的桥梁钢占钢材总量的60%,仅管桩钢就占其钢材总量的50%左右。管桩钢的材质主要为Q345C,规格范围为16~25mm之间,大部分为热轧卷板,并采用螺旋焊管形式,跨海大桥的管桩用钢量特别大,杭州湾跨海大桥就使用了武钢生产的管桩钢Q345C约39万吨。通航主桥的桥梁钢的材质主要集中于Q345D级别,规格为10~50mm之间,主要为平板产品;护栏用钢的材质为Q345D/Q390D,规格为4~25mm之间。上述三个产品种对钢材的耐蚀性都有较高的要求,杭州湾跨海大桥甚至次明确提出了使用寿命100年以上的要求,因此,桥梁用钢的耐蚀性能成为设计者选材的重要考虑部分。