超高強度橋梁纜索鋼絲用盤條-編制說明

一、工作簡況

1、任務來源

橋梁作為道路系統(tǒng)的關鍵和控制部位，在現(xiàn)代交通中發(fā)揮著重要作用和占有著重要地位。

隨著“一帶一路”倡議的提出，長江經濟帶、長三角、粵港澳大灣區(qū)等區(qū)域一體化戰(zhàn)略快速

發(fā)展需求，對橋梁建設需求越來越大；高主塔、小風阻的橋梁設計要求，需要高強高韌新型纜

索材料，而我國中西部地區(qū)多溝壑、多山脈，長江和黃河貫穿我國東西區(qū)域的地形特點，主跨

超1000米以上的橋梁日趨增加，建設環(huán)境越來越復雜，對道路及橋梁建設提出了更高的要

求，急需研發(fā)出超高強度大橋纜索，同時，大跨度、高速公、鐵兩用橋梁建設需要高安全、大

承重能力的超高強纜索。

根據(jù)中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會（2020）126號文下達的“關于聯(lián)合下達《鋼鐵高質量發(fā)展標準引

領性的》團體標準制定計劃的通知”，由江陰興澄特種鋼鐵有限公司負責《超高強度橋梁纜索

鋼絲用熱軋盤條》團體標準的制定，計劃編號為20200132。通過本標準的制定，將填補超高強

度纜索鋼在國內、國際上無相應標準的空白，推進超高強度橋梁纜索用盤條生產的新工藝新技

術的應用，引領技術進步，推動橋梁纜索用鋼向超高強度和高疲勞壽命方向發(fā)展，解決國家重

點工程的核心材料問題，滿足橋梁大跨徑、大承載能力的嚴苛要求，為推進國家“一帶一

路”、長三角珠三角等區(qū)域經濟一體化發(fā)展戰(zhàn)略落地做貢獻。

2、編制和協(xié)作單位

由江陰興澄特種鋼鐵有限公司負責《超高強度橋梁纜索鋼絲用盤條》團體標準編制起草工

作，主要參加單位有：冶金工業(yè)信息標準研究院等。

3、主要工作過程

（1）2019年完成立項建議，向中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會申請項目立項。

（2）2020年9月，中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會（2020）126號文下達的“關于聯(lián)合下達《鋼鐵高質量發(fā)

展標準引領性的》團體標準制定計劃的通知”，批準該項目。

（3）于2020年9月正式成立標準編制組，進行了起草標準的數(shù)據(jù)收集、情況調研、問題分析

等準備工作并對國內外同類產品標準水平進行對比分析；

（4）2020年12月完成標準征求意見稿。

4、主要起草人及其所承擔的工作簡要說明

本標準主要起草人秉承實現(xiàn)“科學、合理、先進、實用”的國家標準編制原則。承擔的標

準研制工作為；

（1）收集、對比相關國內外標準，確認為現(xiàn)行有效版本；

（2）對產品實物質量（尺寸外形及其允許偏差、化學成分、力學性能和工藝性能）進行測量、

統(tǒng)計、對比和分析；

（3）收集下游行業(yè)對于超高強度橋梁纜索鋼絲用盤條關注的質量指標要求；

（4）編寫本標準各稿和標準編制說明、標準水平對比分析、意見匯總及處理、實物質量數(shù)據(jù)的

統(tǒng)計及分析；

（5）完成標準的報批稿；

（6）策劃標準宣貫工作，落實標準宣貫方式及人員，組織編寫宣貫材料。

二、標準化對象、采標程度、制修訂標準的原則

1、標準化對象簡要情況

橋梁纜索用鍍鋅鋼絲是大橋的主要受力構件，其技術性能指標要求很高，不僅要求高強度，

同時必須具有良好的扭轉、彎曲和纏繞等塑性指標。自1883年世界上第一座采用1200MPa熱

鍍鋼絲美國的布魯克林大橋通車以來，經過100多年的發(fā)展，鍍鋅鋼絲向高強度、高可靠性方

向發(fā)展，目前工程應用熱鍍鋼絲最高強度級別達到2000MPa。

我國超高強度橋梁纜索鋼絲用盤條的生產和研發(fā)在全球處于領導地位，目前全球能生產該

類盤條產品的就只有中國的企業(yè)和日本新日鐵，韓國在研究中。國內主要生產企業(yè)為興澄特鋼、

寶鋼、青島特鋼，國外主要生產企業(yè)是新日鐵。

通過對超高強度橋梁纜索鋼制造關鍵技術研究和創(chuàng)新，成功開發(fā)了輕質、高強新一代超高

強纜索用盤條，并形成了產業(yè)化能力。2018年初開始在滬蘇通長江大橋（公鐵兩用）應用，并

于2019年9月完成架設；2019年1月開始在伍家崗長江大橋重大項目推廣應用，打破了

2000MPa級別超高強度纜索無實際橋梁應用的局面，全球首創(chuàng)。未來許多橋梁設計將以蘇滬通

橋做代表的2000MPa為新起點探索更高強度，如深中通道設計主纜強度為2060Mpa；南京仙

新路長江大橋設計主纜強度為2100Mpa；主跨2440米的常泰公鐵兩用大橋，采用7.0mm鋼絲，

設計主纜強度2100MPa。根據(jù)《長江干線過江通道布局規(guī)劃（2020-2035年）》，已確定建設橋

梁195座，優(yōu)先采取一跨過江的橋跨布置，近10年長江經濟帶、黃河流域及沿海大城市將規(guī)

劃高強度大型橋梁超50座，因此超高強度橋梁纜索鋼絲用盤條的應用前景非常廣闊。

2、制修訂標準的原則

1）制修訂標準的依據(jù)或理由

根據(jù)1860Mpa～2000Mpa橋梁纜索鋼絲用盤條的研發(fā)成果，在YB/T4264-2020《橋梁纜索

鋼絲用熱軋盤條》行業(yè)標準的基礎上，規(guī)范超高強度橋梁纜索鋼絲用盤條的各項指標要求，推

進超高強度橋梁纜索用盤條生產的新工藝新技術的應用，解決國家重點工程的核心材料問題，

滿足橋梁大跨徑、大承載能力的嚴苛要求。

2）該領域國內外標準現(xiàn)狀

目前我國橋梁纜索用盤條標準只有YB/T4264《橋梁纜索鋼絲用盤條》，該標準于2011年

首次發(fā)布實施，2017年對該標準進行修訂，于2019年完成修訂，2020年10月1日實施。

日本有相關的盤條標準，JISG3502《琴鋼絲用盤條》和JISG3504《橋梁纜索鋼絲用盤

條》,JISG3502《琴鋼絲用盤條》主要針對鋼絲強度為1570Mpa～1770Mpa的盤條，JISG

3504《橋梁纜索鋼絲用盤條》為2020年2月首次發(fā)布實施，主要針對鋼絲強度為1770Mpa～

2160Mpa的盤條。

美國ASTM正在研制《橋梁纜索鋼絲用盤條》標準。無ISO標準。

3、編制原則

1）標準格式統(tǒng)一規(guī)范，符合GB/T1.1-2020要求；

2）充分考慮我國橋梁纜索鋼的發(fā)展戰(zhàn)略和發(fā)展趨勢，通過標準化體現(xiàn)行業(yè)的發(fā)展方向和行業(yè)的

科技發(fā)展水平；

3）以滿足我國橋梁纜索鋼的使用為前提，體現(xiàn)目前國內橋梁纜索鋼生產的實物質量水平，提高

標準的市場適應能力；

三、技術條款編制說明

1、尺寸、外形及允許偏差

作為盤條基礎性能要求的尺寸、外形及允許偏差的參數(shù)應具有很好的通用性，既能滿足市

場的需要，又能最大限度地節(jié)約、降低成本。盤條尺寸偏差參照GB/T14981執(zhí)行，允許偏差采

用C級精度要求。具體：直徑允許偏差為±0.2mm,不圓度為≤0.32mm。

由于生產橋梁纜索鋼絲所用盤條最小規(guī)格為11.0mm，所以將公稱直徑最小定為11.0mm。

2、牌號及化學成分

本標準主要針對超高強度橋梁纜索鋼絲用盤條，C元素在高強度橋索中的對盤條和最終纜索

的強度貢獻較為突出。因此，選擇QS87、QS92、QS97、QS102三個牌號。

日本的JISG3504標準Si含量上限為1.30%，國內部分鋼廠也能達到1.30%，因此Si含

量上限定為1.30%。

具體化學成分見表1。

表1牌號及化學成分

化學成分（質量分數(shù)）/%

鋼牌號

CSiMnPSCrCu

QS870.85～0.900.12～1.300.30～0.90≤0.020≤0.010≤0.35≤0.20

QS920.90～0.950.12～1.300.30～0.90≤0.020≤0.010≤0.35≤0.20

QS970.95～1.000.12～1.300.30～0.90≤0.020≤0.010≤0.35≤0.20

QS1021.00～1.050.12～1.300.30～0.90≤0.020≤0.010≤0.35≤0.20

3、交貨狀態(tài)

由于用戶對橋索的最終強度和扭轉有較高要求，因此對盤條成份、索氏體組織均勻性要求更

高，隨著鋼中C、Si、Mn、Cr等元素的加入，必然會帶來盤條偏析、組織不均勻等問題，結合國

內外橋索鋼盤條的生產經驗，盤條可以通過軋后熱處理方式改善成份、組織均勻性，滿足索橋用

戶最終強度、扭轉要求。

4、力學性能

各企業(yè)的裝備及工藝不同，抗拉強度分規(guī)格規(guī)定，滿足不同用戶。

表2力學性能

抗拉強度Rm/MPa斷面收縮率Z/%

牌號

公稱直徑＞

公稱直徑≤12.5mmⅠ組Ⅱ組Ⅲ組

12.5mm

QS87≥1290≥1270≥36≥30≥25

QS92≥1350≥1320≥32≥28

QS97≥1400≥1370≥28≥25≥20

QS102≥1470≥1440≥26≥22

5、脫碳層

盤條經過熱處理，會產生脫碳，由于成分控制的差異（主要是高Si），使性能指標存在差

異，將脫碳層深度的要求分成3個組別，見表3，用戶和盤條生產企業(yè)可根據(jù)需要選擇不同性能

的盤條。

表3總脫碳層深度

總脫碳層深度/mm

Ⅰ組≤0.07

Ⅱ組≤0.10

Ⅲ組≤0.12

6、非金屬夾雜物

盤條的強度越高，有害夾雜物的敏感性影響越強，純凈度的提高對盤條的加工和扭轉性能均

有利，同時可以提升索股的疲勞壽命，根據(jù)盤條生產企業(yè)實際控制能力以及纜索鋼絲強度的要

求，本標準夾雜物的要求見表4。

表4非金屬夾雜物合格級別

夾雜物類A類B類C類D類

DS

型細系粗系細系粗系細系粗系細系粗系

≤2.0≤1.0≤1.5≤1.0≤0.5≤0.5≤1.5≤1.0≤1.5

合格級別

級級級級級級級級級

7、顯微組織

盤條中索氏體含量、索氏體片間距等直接關系到盤條的強度及成品鋼絲的力學性能，本標準

將索氏體含量要求確定為≥90%。

盤條應明確網狀滲碳體的級別，應按照YB/T4412進行網狀滲碳體的檢驗和評定，為了滿

足下游加工工藝的要求，合格級別不應超過3級。

盤條應明確中心偏析的級別，應按照YB/T4413進行中心偏析的檢驗和評定，為了保證強

度，合格級別不應超過3級。

8、表面質量

高強高碳盤條對表面缺陷比較敏感，缺陷深度需要加嚴，另外，橋梁纜索鋼絲有扭轉要求，

切向應力是表面受力，表面缺陷會影響扭轉的合格率，因此，將缺陷深度定為不得超過0.08mm。

四、主要實驗（或驗證）結果的分析、綜述報告、技術經濟論證，預期的經濟效果

制造企業(yè)長期的生產實踐和用戶的應用驗證，積累了大量的試驗數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)為標準的

制定提供了技術支撐。本標準的各項技術內容符合我國當前生產實際和應用要求，標準實施后

有利于提高產品質量，擴大產品的市場應用。

五、與國家和行業(yè)有關的現(xiàn)行的方針、政策、法律、法規(guī)和強制性標準的關系

本標準與國家相關技術標準和法規(guī)保持一致，沒有沖突。

六、對該標準作為強制性標準或推薦性標準的建議，標準水平評定的建議和理由

本標準為推薦性標準。推薦性標準一經接受并采用，或各方商定同意納入經濟合同中，就

成為各方必須共同遵守的技術依據(jù)，具有法律上的約束性。

七、貫徹標準的要求和措施建議（包括組織措施、技術措施、過渡辦法等內容）

本標準應由中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會牽頭，在主管單位和技術歸口單位的支持下大力推進標準的

實施，提高該領域產品水平。

建議相關部門組織對標準進行宣傳，使相關人員對標準充分理解，提高市場對標準的認知

度和認可度，從而提高標準的應用效果。

本標準項目組將繼續(xù)進行標準的研究、推廣和應用咨詢工作。

八、廢止有關標準的建議

無

九、其它應予說明的事項

無

江陰興澄特種鋼鐵有限公司

《超高強度橋梁纜索鋼絲用盤條》團體標準項目組

2020年12月25日

一、工作簡況

1、任務來源

橋梁作為道路系統(tǒng)的關鍵和控制部位，在現(xiàn)代交通中發(fā)揮著重要作用和占有著重要地位。

隨著“一帶一路”倡議的提出，長江經濟帶、長三角、粵港澳大灣區(qū)等區(qū)域一體化戰(zhàn)略快速

發(fā)展需求，對橋梁建設需求越來越大；高主塔、小風阻的橋梁設計要求，需要高強高韌新型纜

索材料，而我國中西部地區(qū)多溝壑、多山脈，長江和黃河貫穿我國東西區(qū)域的地形特點，主跨

超1000米以上的橋梁日趨增加，建設環(huán)境越來越復雜，對道路及橋梁建設提出了更高的要

求，急需研發(fā)出超高強度大橋纜索，同時，大跨度、高速公、鐵兩用橋梁建設需要高安全、大

承重能力的超高強纜索。

根據(jù)中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會（2020）126號文下達的“關于聯(lián)合下達《鋼鐵高質量發(fā)展標準引

領性的》團體標準制定計劃的通知”，由江陰興澄特種鋼鐵有限公司負責《超高強度橋梁纜索

鋼絲用熱軋盤條》團體標準的制定，計劃編號為20200132。通過本標準的制定，將填補超高強

度纜索鋼在國內、國際上無相應標準的空白，推進超高強度橋梁纜索用盤條生產的新工藝新技

術的應用，引領技術進步，推動橋梁纜索用鋼向超高強度和高疲勞壽命方向發(fā)展，解決國家重

點工程的核心材料問題，滿足橋梁大跨徑、大承載能力的嚴苛要求，為推進國家“一帶一

路”、長三角珠三角等區(qū)域經濟一體化發(fā)展戰(zhàn)略落地做貢獻。

2、編制和協(xié)作單位

由江陰興澄特種鋼鐵有限公司負責《超高強度橋梁纜索鋼絲用盤條》團體標準編制起草工

作，主要參加單位有：冶金工業(yè)信息標準研究院等。

3、主要工作過程

（1）2019年完成立項建議，向中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會申請項目立項。

（2）2020年9月，中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會（2020）126號文下達的“關于聯(lián)合下達《鋼鐵高質量發(fā)

展標準引領性的》團體標準制定計劃的通知”，批準該項目。

（3）于2020年9月正式成立標準編制組，進行了起草標準的數(shù)據(jù)收集、情況調研、問題分析

等準備工作并對國內外同類產品標準水平進行對比分析；

（4）2020年12月完成標準征求意見稿。

4、主要起草人及其所承擔的工作簡要說明

本標準主要起草人秉承實現(xiàn)“科學、合理、先進、實用”的國家標準編制原則。承擔的標

準研制工作為；

（1）收集、對比相關國內外標準，確認為現(xiàn)行有效版本；

（2）對產品實物質量（尺寸外形及其允許偏差、化學成分、力學性能和工藝性能）進行測量、

統(tǒng)計、對比和分析；

（3）收集下游行業(yè)對于超高強度橋梁纜索鋼絲用盤條關注的質量指標要求；

（4）編寫本標準各稿和標準編制說明、標準水平對比分析、意見匯總及處理、實物質量數(shù)據(jù)的

統(tǒng)計及分析；

（5）完成標準的報批稿；

（6）策劃標準宣貫工作，落實標準宣貫方式及人員，組織編寫宣貫材料。

二、標準化對象、采標程度、制修訂標準的原則

1、標準化對象簡要情況

橋梁纜索用鍍鋅鋼絲是大橋的主要受力構件，其技術性能指標要求很高，不僅要求高強度，

同時必須具有良好的扭轉、彎曲和纏繞等塑性指標。自1883年世界上第一座采用1200MPa熱

鍍鋼絲美國的