因應氣候變遷 中鋼開發新型高功能橋梁用鋼更輕更安全

中钢重建「新发大桥」,透过扎实的钢结构桥梁,重新连结荖浓溪两岸交通道路。图/中钢提供

气候变迁使得台风、暴雨愈趋频繁,钢结构因强度高、韧性佳、自重较轻,能避免洪水、土石流灾损,逐渐成为桥梁主流,中钢近年来陆续开发多款新型高功能桥梁用钢产品,力助国内钢结构桥梁升级,包括淡江大桥主桥体工程、安坑轻轨安心桥、国道四号丰潭段、台北中正桥改建等大型建案,都有用应中钢的钢板。

中钢表示,秉持「产业升级,材料先行」理念,中钢积极投入研制新一代高功能桥梁用钢,近年来陆续开发SBHS400、SBHS500、SBHS500W与ASTM A709 Gr.HPS 70W等兼具高强度及好韧性的新型高功能桥梁用钢产品,不仅能达成桥梁轻量化,提升安全性,且优异的銲接性可降低钢板銲接的预热温度,甚至适用免预热銲接,使得桥梁兴建工程更具高效率。

中钢说,台湾2009年遭遇莫拉克台风袭击,大水夹带土石流,在高雄山区的旗山溪和荖浓溪流域冲毁60多座桥梁,仅存3座钢结构桥梁,其中包括中钢捐建的东溪大桥,显见钢构桥梁较早期传统的木桥、木梁混凝土或钢筋混凝土等桥梁更具备抗灾性。

中钢因应近年来的「高桥墩、大跨距、深基础」桥梁设计建造趋势,积极投入研制适用台湾气候环境的高功能桥梁用钢,近期成功开发钢包括50公斤级的SBHS400,以及60公斤级的SBHS500、SBHS500W与ASTM A709 Gr.HPS 70W等高强度钢板,产品皆采低碳变韧铁设计,再搭配先进控轧控冷技术生产,其中SBHS500钢板已成功导入安坑轻轨安心桥、国道四号丰潭段及台北中正桥改建等大型建案,而A709 HPS 70W钢板也应用在淡江大桥主桥体工程。

台湾过去钢结构桥梁大多采用美国规格的A709 Gr.50钢板建造,中钢最新开发的SBHS500钢板跟传统桥梁用钢相比,强度提升1.4倍,冲击韧性也提高3倍,不仅提升桥梁结构抗疲劳特性,确保结构安全性,另具有适用免预热銲接的优点,大幅提升钢桥銲接的施工效率,对于现代化钢结构桥梁工程的短工期要求带来明显助益。

中钢与台湾科技大学及高雄科技大学建立桥梁工程研究中心,长期合作投入高功能桥梁用钢的桥梁应用设计与加工技术研究,产出包括「桥梁用钢耐久性能评估」、「钢桥柱的耐震消能板研究与设计」、「桥梁涂装的耐用年限评估」等成果,也建置「钢桥生命周期成本评估系统」,确认高功能桥梁用钢的适用性与效益,并和钢结构协会共同编修高功能桥梁用钢设计与施工指引,并积极推动新产品纳入国家规范,加速应用于国内新桥梁建案。

中钢捐建的东溪大桥。图/中钢提供

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