2020橋梁用鋼行業發展現狀及前景規模分析

• 2020年9月10日 WuYaNan來源：中研網 729 43
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隨著國內鐵路建設向高速、重載方向發展，鐵路鋼橋向高速、重載、大跨度、結構美觀新穎、全焊方向發展，對橋梁用鋼的性能提出更高要求。

2020橋梁用鋼行業發展現狀及前景規模分析

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，因此出現了新形式的橋梁結構，即箱梁橋和水泥板等。隨著焊接性優秀的鋼板的出現，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，產品形態為鋼板和型鋼。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。

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

國內橋梁用鋼的發展與鐵路鋼橋的建造密切聯系，經歷了“低碳鋼→低合金鋼→高強度鋼”的發展過程。到目前為止，國內橋梁用結構鋼經歷了6個發展階段，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了15MnVNq鋼，屈服強度≥420MPa，抗拉強度≥540MPa，這是國內第三代橋梁鋼。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，研究開發了14MnNbq鋼，屈服強度≥370MPa，抗拉強度≥530MPa，這是國內第四代橋梁鋼，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了Q420q鋼板，這是國內第五代橋梁鋼。目前，為了滿足滬通長江大橋的設計需要，研發的更高強度的Q500q鋼板，這將是國內第六代橋梁鋼。

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

根據中研普華研究院《2020-2025年橋梁用鋼市場發展現狀調查及供需格局預測報告》顯示：

2019年中國橋梁用鋼行業運行分析

第一節 橋梁用鋼行業發展狀況分析

一、橋梁用鋼行業發展階段

國內橋梁用鋼的發展與鐵路鋼橋的建造密切聯系，經歷了“低碳鋼→低合金鋼→高強度鋼”的發展過程。到目前為止，國內橋梁用結構鋼經歷了6個發展階段，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了15MnVNq鋼，屈服強度≥420MPa，抗拉強度≥540MPa，這是國內第三代橋梁鋼。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，研究開發了14MnNbq鋼，屈服強度≥370MPa，抗拉強度≥530MPa，這是國內第四代橋梁鋼，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了Q420q鋼板，這是國內第五代橋梁鋼。目前，為了滿足滬通長江大橋的設計需要，研發的更高強度的Q500q鋼板，這將是國內第六代橋梁鋼。

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

二、橋梁用鋼行業發展總體概況

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屈服強度級別的產品執行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工程應用。在發展初期，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，使橋梁鋼的水平達到一個新的高度。如NKK公司開發的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;目前已經得到大量使用的BHS500和BHS700高性能鋼板，采用TMCP工藝生產，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，特殊的環境也促使其加大了耐海水腐蝕用鋼的研發投入，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技術已經比較成熟。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和生產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范體系當中。

三、橋梁用鋼行業發展特點分析

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，根據材料的性能區別使用：壓縮部件采用鑄鐵、拉伸部件使用鍛鐵。而鋼則兼備強度和韌性，又易于加工，可以用于壓縮和拉伸二者均發揮作用的結構，因此自出現以來，鋼就成為了橋梁建造的主要材料，為二戰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。

在鋼橋的發展史中，高強度化是技術革新的主要課題。二戰前，關東大地震后重建的、于1928年完工的永代橋、清州橋將當時剛開發的抗拉強度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，未能實現普及。

從戰后復興期到經濟高速發展期，日本的基礎設施大量集中建設于這一時期。這段時間內，為了高效推進建設，經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，而鋼材開發方面，1952年從造船用鋼發展而來的400MPa級焊接結構用鋼材(SM)被列入JIS標準。此后，經過多次改良，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績不斷增加，高強度化得到了切實發展。

隨著焊接的普及，橋梁建造中，鋼材的接合由鉚接逐步轉為焊接，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，因此出現了新形式的橋梁結構，即箱梁橋和水泥板等。隨著焊接性優秀的鋼板的出現，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，繼續對更長的橋梁建設開展技術性挑戰，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輕量化，抗拉強度780MPa級的高強鋼已經投入實際應用，而在通過鋼材開發謀求高強度的同時，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的可大幅降低預熱溫度的780MPa級鋼，實現了制造的省力化并確保了橋梁的建設質量。因此，鋼材的進步為實現新的橋梁結構做出了切實的貢獻。

環境有一定局限。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及性能評價，實現了多樣環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模(單位：億元)

資料來源：中研普華產業研究院整理

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

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