特殊成分设计增强钢材抗疲劳性
什么样的钢材才能满足这一“巨无霸”工程的需要？韶钢制造管理部（技术研究中心）副部长、高级工程师宋建勤说，港珠澳大桥是一座跨海大桥，因此，必须要考虑到桥墩要长期接触到海水的问题，同时，位于珠江出海口的大桥还要接受台风的考验。另外，还要考虑到防震的需求。而每天车来车往，也需要钢材有很好的抗疲劳性能。“归纳起来，就是力学性能、抗震性能、抗疲劳性能和工艺连接性这四方面都要达到非常高的要求，”宋建勤告诉南都记者，接到了港珠澳大桥的订单之后，韶钢就组织了专门的研发队伍对供应港珠澳大桥的钢材进行研发。
如何炼成力学性能、抗震性能、抗疲劳性能和工艺连接性能俱佳的钢材？宋建勤介绍，要达到这些性能，首先要对材料的成分进行设计。“我们对钢的成分进行了特殊的设计。”他透露，所有港珠澳大桥的用钢都对成分进行窄带化控制，“成分不在内控范围的坯料不允用来生产供项目用钢筋，防止成分波动对钢筋强度性能的影响。”“要达到很高的抗疲劳性能，钢水的纯净度要高，要设法降低有害杂质。”据了解，为了达到这个目标，韶钢供港珠澳大桥钢材的钢水均通过精炼处理，均匀成分，降低夹杂物，提高钢的纯净度。
钢筋在轧制的过程中，轧制的温度也会对钢筋的强度性能产生影响。因此，按照港珠澳大桥的要求，韶钢对轧制过程温度进行了专门的设计。“我们进行了窄带化控制，要求开轧温度±15℃、终轧温度±25℃、上冷床温度±10℃，防止温度波动对钢筋强度性能的影响。”钢筋冷却的速度也必须控制在一定的范围之内。宋建勤介绍，冷却过快就会比较“脆”，易弯断。“既要有较好的强度，也要有较高的韧性。”
原生产1000吨螺纹钢的孔只能生产300吨
作为跨海大桥，港珠澳大桥的桥墩将面临海水侵蚀的问题。“主要是桥墩有很大一部分是在水下的，所以会受到海水的氯化影响，”宋建勤透露，为了抵抗氯化的影响，所使用的钢筋上都进行了 环氧涂层的处理，即采用静电喷涂方法，将环氧树脂粉末喷涂在普通带肋钢筋或普通光圆钢筋表面上，形成一种表面为熔融结合环氧涂层的钢筋。据了解，环氧涂层钢筋表面光滑，有很好的耐蚀性，适用于处在潮湿环境或侵蚀性介质中的工业与民用房屋、道路、桥梁、港口、码头等的钢筋混凝土结构中。而要在钢材的表面进行环氧涂层的处理，对钢筋表面质量和外形质量要求均非常高。因此，港珠澳大桥使所用的钢筋表面不能有尖角、毛刺或其他影响涂层质量的缺陷，并要避免油、脂或漆等的污染。“就拿螺纹钢来说，一开始，我们发现普通的螺纹钢很难做好环氧树脂粉末喷涂，”韶钢特轧厂厂长助理王才仁告诉南都记者，为此厂里派出专业技术人员去珠海、陆丰等地了解喷涂工艺。“回来后，我们修改了成品孔的参数，加大横肋的螺旋角和斜角，通过多次修改终于达到港珠澳大桥的要求。”王才仁透露，为了达到港珠澳大桥的要求，必须减少成品孔型的使用定额，正常情况下，每个孔能生产1000吨螺纹钢，但在生产港珠澳大桥的钢材时，每生产300吨就必须换孔了。
钢筋表面不能有油污
港珠澳大桥项目所用钢筋不但对性能有很高要求，对钢筋的表面质量也要求颇高：要求表面光洁，不能有油污和锈蚀。但钢筋从生产、吊运、储存、发货到最终到达工地现场，要经过多重环节，一不小心就会发生污油滴漏的现象。王才仁和制造管理部棒材产品主任师邱卫锋均对第一批运往港珠澳大桥的钢筋记忆犹新。当时，2000多吨钢筋已经堆放在港珠澳大桥码头，但由于部分表面有油污，项目方不同意收货。“当时我们的一位副厂长亲自带人在库里、港口用除油剂把2000多吨钢材表面的油污全部清除。”王才仁告诉记者。韶钢工作人员在清理钢材的油污。同时，公司总经理亲自带领主管生产、质量的副总经理和生产部门、质量部门、销售部门、仓储部门、生产厂等单位的一把手到生产厂现场召开钢筋表面油污问题的原因分析和解决会议，并一起现场跟踪、查找出现油污的原因。结果发现，钢筋表面有油污的主要原因是钢筋在吊运或堆放过程中，由于吊运设备如天车、钢丝绳等设备上的润滑油漏油滴漏到钢筋上导致钢筋表面存在油污现象。“针对这一原因，我们立即制定了一系列控制措施，”邱卫锋说，韶钢很快就排查和更换了漏油设备、天车上安装接油器具、更换钢丝绳、使用无油吊具、钢筋堆位加盖帆布等。“我们之前使用的用来绑钢筋的钢丝绳都是有油的，有了润滑剂使用限命会长一些，但也会不可避免地使钢筋表面存在油污，”王才仁指着一堆放在钢筋生产车间的钢丝绳告诉记者，自从为港珠澳大桥提供产品之后，目前厂里已经都换成了无油的钢丝绳，成本会更高，但是不会对钢筋表面造成污染。
“其实，通过为港珠澳大桥这样高要求的项目提供产品，对我们自己来说也是一种提升，此后，我们自己对很多产品的要求都更高了。”宋建勤说。
