《超高強(qiáng)度橋梁纜索鋼絲用盤條》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)

編制說明（草案）

一、工作簡況

1、任務(wù)來源

橋梁作為道路系統(tǒng)的關(guān)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(jīng)濟(jì)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(duì)橋梁建設(shè)需求越來越大；高主塔、小風(fēng)阻的橋梁設(shè)計(jì)要求，需要高強(qiáng)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(diǎn)，主跨

超1000米以上的橋梁日趨增加，建設(shè)環(huán)境越來越復(fù)雜，對(duì)道路及橋梁建設(shè)提出了更高的要

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

承重能力的超高強(qiáng)纜索。

根據(jù)中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會(huì)（2020）126號(hào)文下達(dá)的“關(guān)于聯(lián)合下達(dá)《鋼鐵高質(zhì)量發(fā)展標(biāo)準(zhǔn)引

領(lǐng)性的》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)制定計(jì)劃的通知”，由江陰興澄特種鋼鐵有限公司負(fù)責(zé)《超高強(qiáng)度橋梁纜索

鋼絲用熱軋盤條》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)的制定，計(jì)劃編號(hào)為20200132。通過本標(biāo)準(zhǔn)的制定，將填補(bǔ)超高強(qiáng)

度纜索鋼在國內(nèi)、國際上無相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的空白，推進(jìn)超高強(qiáng)度橋梁纜索用盤條生產(chǎn)的新工藝新技

術(shù)的應(yīng)用，引領(lǐng)技術(shù)進(jìn)步，推動(dòng)橋梁纜索用鋼向超高強(qiáng)度和高疲勞壽命方向發(fā)展，解決國家重

點(diǎn)工程的核心材料問題，滿足橋梁大跨徑、大承載能力的嚴(yán)苛要求，為推進(jìn)國家“一帶一

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

2、編制和協(xié)作單位

由江陰興澄特種鋼鐵有限公司負(fù)責(zé)《超高強(qiáng)度橋梁纜索鋼絲用盤條》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)編制起草工

作，主要參加單位有：冶金工業(yè)信息標(biāo)準(zhǔn)研究院等。

3、主要工作過程

（1）2019年完成立項(xiàng)建議，向中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會(huì)申請(qǐng)項(xiàng)目立項(xiàng)。

（2）2020年9月，中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會(huì)（2020）126號(hào)文下達(dá)的“關(guān)于聯(lián)合下達(dá)《鋼鐵高質(zhì)量發(fā)

展標(biāo)準(zhǔn)引領(lǐng)性的》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)制定計(jì)劃的通知”，批準(zhǔn)該項(xiàng)目。

（3）于2020年9月正式成立標(biāo)準(zhǔn)編制組，進(jìn)行了起草標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)收集、情況調(diào)研、問題分析

等準(zhǔn)備工作并對(duì)國內(nèi)外同類產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)水平進(jìn)行對(duì)比分析；

（4）2020年12月完成標(biāo)準(zhǔn)征求意見稿。

4、主要起草人及其所承擔(dān)的工作簡要說明

本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人秉承實(shí)現(xiàn)“科學(xué)、合理、先進(jìn)、實(shí)用”的國家標(biāo)準(zhǔn)編制原則。承擔(dān)的標(biāo)

準(zhǔn)研制工作為；

（1）收集、對(duì)比相關(guān)國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)，確認(rèn)為現(xiàn)行有效版本；

（2）對(duì)產(chǎn)品實(shí)物質(zhì)量（尺寸外形及其允許偏差、化學(xué)成分、力學(xué)性能和工藝性能）進(jìn)行測(cè)量、

統(tǒng)計(jì)、對(duì)比和分析；

（3）收集下游行業(yè)對(duì)于超高強(qiáng)度橋梁纜索鋼絲用盤條關(guān)注的質(zhì)量指標(biāo)要求；

（4）編寫本標(biāo)準(zhǔn)各稿和標(biāo)準(zhǔn)編制說明、標(biāo)準(zhǔn)水平對(duì)比分析、意見匯總及處理、實(shí)物質(zhì)量數(shù)據(jù)的

統(tǒng)計(jì)及分析；

（5）完成標(biāo)準(zhǔn)的報(bào)批稿；

（6）策劃標(biāo)準(zhǔn)宣貫工作，落實(shí)標(biāo)準(zhǔn)宣貫方式及人員，組織編寫宣貫材料。

二、標(biāo)準(zhǔn)化對(duì)象、采標(biāo)程度、制修訂標(biāo)準(zhǔn)的原則

1、標(biāo)準(zhǔn)化對(duì)象簡要情況

橋梁纜索用鍍鋅鋼絲是大橋的主要受力構(gòu)件，其技術(shù)性能指標(biāo)要求很高，不僅要求高強(qiáng)度，

同時(shí)必須具有良好的扭轉(zhuǎn)、彎曲和纏繞等塑性指標(biāo)。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(jīng)過100多年的發(fā)展，鍍鋅鋼絲向高強(qiáng)度、高可靠性方

向發(fā)展，目前工程應(yīng)用熱鍍鋼絲最高強(qiáng)度級(jí)別達(dá)到2000MPa。

我國超高強(qiáng)度橋梁纜索鋼絲用盤條的生產(chǎn)和研發(fā)在全球處于領(lǐng)導(dǎo)地位，目前全球能生產(chǎn)該

類盤條產(chǎn)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(nèi)主要生產(chǎn)企業(yè)為興澄特鋼、

寶鋼、青島特鋼，國外主要生產(chǎn)企業(yè)是新日鐵。

通過對(duì)超高強(qiáng)度橋梁纜索鋼制造關(guān)鍵技術(shù)研究和創(chuàng)新，成功開發(fā)了輕質(zhì)、高強(qiáng)新一代超高

強(qiáng)纜索用盤條，并形成了產(chǎn)業(yè)化能力。2018年初開始在滬蘇通長江大橋（公鐵兩用）應(yīng)用，并

于2019年9月完成架設(shè)；2019年1月開始在伍家崗長江大橋重大項(xiàng)目推廣應(yīng)用，打破了

2000MPa級(jí)別超高強(qiáng)度纜索無實(shí)際橋梁應(yīng)用的局面，全球首創(chuàng)。未來許多橋梁設(shè)計(jì)將以蘇滬通

橋做代表的2000MPa為新起點(diǎn)探索更高強(qiáng)度，如深中通道設(shè)計(jì)主纜強(qiáng)度為2060Mpa；南京仙

新路長江大橋設(shè)計(jì)主纜強(qiáng)度為2100Mpa；主跨2440米的常泰公鐵兩用大橋，采用7.0mm鋼絲，

設(shè)計(jì)主纜強(qiáng)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(shè)橋

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

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

2、制修訂標(biāo)準(zhǔn)的原則

1）制修訂標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，規(guī)范超高強(qiáng)度橋梁纜索鋼絲用盤條的各項(xiàng)指標(biāo)要求，推

進(jìn)超高強(qiáng)度橋梁纜索用盤條生產(chǎn)的新工藝新技術(shù)的應(yīng)用，解決國家重點(diǎn)工程的核心材料問題，

滿足橋梁大跨徑、大承載能力的嚴(yán)苛要求。

2）該領(lǐng)域國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀

目前我國橋梁纜索用盤條標(biāo)準(zhǔn)只有YB/T4264《橋梁纜索鋼絲用盤條》，該標(biāo)準(zhǔn)于2011年

首次發(fā)布實(shí)施，2017年對(duì)該標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行修訂，于2019年完成修訂，2020年10月1日實(shí)施。

日本有相關(guān)的盤條標(biāo)準(zhǔn)，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(duì)鋼絲強(qiáng)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(shí)施，主要針對(duì)鋼絲強(qiáng)度為1770Mpa～

2160Mpa的盤條。

美國ASTM正在研制《橋梁纜索鋼絲用盤條》標(biāo)準(zhǔn)。無ISO標(biāo)準(zhǔn)。

3、編制原則

1）標(biāo)準(zhǔn)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(shì)，通過標(biāo)準(zhǔn)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(nèi)橋梁纜索鋼生產(chǎn)的實(shí)物質(zhì)量水平，提高

標(biāo)準(zhǔn)的市場(chǎng)適應(yīng)能力；

三、技術(shù)條款編制說明

1、尺寸、外形及允許偏差

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

場(chǎng)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(jí)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(chǎn)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(hào)及化學(xué)成分

本標(biāo)準(zhǔn)主要針對(duì)超高強(qiáng)度橋梁纜索鋼絲用盤條，C元素在高強(qiáng)度橋索中的對(duì)盤條和最終纜索

的強(qiáng)度貢獻(xiàn)較為突出。因此，選擇QS87、QS92、QS97、QS102三個(gè)牌號(hào)。

日本的JISG3504標(biāo)準(zhǔn)Si含量上限為1.30%，國內(nèi)部分鋼廠也能達(dá)到1.30%，因此Si含

量上限定為1.30%。

具體化學(xué)成分見表1。

表1牌號(hào)及化學(xué)成分

化學(xué)成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）/%

鋼牌號(hào)

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(duì)橋索的最終強(qiáng)度和扭轉(zhuǎn)有較高要求，因此對(duì)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(huì)帶來盤條偏析、組織不均勻等問題，結(jié)合國

內(nèi)外橋索鋼盤條的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，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(qiáng)度、扭轉(zhuǎn)要求。

4、力學(xué)性能

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

表2力學(xué)性能

抗拉強(qiáng)度Rm/MPa斷面收縮率Z/%

牌號(hào)

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(jīng)過熱處理，會(huì)產(chǎn)生脫碳，由于成分控制的差異（主要是高Si），使性能指標(biāo)存在差

異，將脫碳層深度的要求分成3個(gè)組別，見表3，用戶和盤條生產(chǎn)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(qiáng)度越高，有害夾雜物的敏感性影響越強(qiáng)，純凈度的提高對(duì)盤條的加工和扭轉(zhuǎn)性能均

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

求，本標(biāo)準(zhǔn)夾雜物的要求見表4。

表4非金屬夾雜物合格級(jí)別

夾雜物類A類B類C類D類

DS

型細(xì)系粗系細(xì)系粗系細(xì)系粗系細(xì)系粗系

≤2.0≤1.0≤1.5≤1.0≤0.5≤0.5≤1.5≤1.0≤1.5

合格級(jí)別

級(jí)級(jí)級(jí)級(jí)級(jí)級(jí)級(jí)級(jí)級(jí)

7、顯微組織

盤條中索氏體含量、索氏體片間距等直接關(guān)系到盤條的強(qiáng)度及成品鋼絲的力學(xué)性能，本標(biāo)準(zhǔn)

將索氏體含量要求確定為≥90%。

盤條應(yīng)明確網(wǎng)狀滲碳體的級(jí)別，應(yīng)按照YB/T4412進(jìn)行網(wǎng)狀滲碳體的檢驗(yàn)和評(píng)定，為了滿

足下游加工工藝的要求，合格級(jí)別不應(yīng)超過3級(jí)。

盤條應(yīng)明確中心偏析的級(jí)別，應(yīng)按照YB/T4413進(jìn)行中心偏析的檢驗(yàn)和評(píng)定，為了保證強(qiáng)

度，合格級(jí)別不應(yīng)超過3級(jí)。

8、表面質(zhì)量

高強(qiáng)高碳盤條對(duì)表面缺陷比較敏感，缺陷深度需要加嚴(yán)，另外，橋梁纜索鋼絲有扭轉(zhuǎn)要求，

切向應(yīng)力是表面受力，表面缺陷會(huì)影響扭轉(zhuǎn)的合格率，因此，將缺陷深度定為不得超過