这些桥梁中为何选择不锈钢？

引言

全球有数十万座桥梁，仅美国就超过60万座。新建桥梁数量与日俱增，这些建筑成为地区与国家间的重要纽带。随着时间推移，维护或更换成本将累积成天文数字。 

■ 众多桥梁状况堪忧 

■ 大部分建于二战后，设计寿命仅60余年 

■ 实际通行量远超规划负荷 

■ 削减维护成本成为普遍做法 

生命周期成本（LCC）评估持续证明：采用最低限度维护方案，使桥梁运营超过百年仍具显著效益。不锈钢材料——尤其是双相不锈钢——凭借其高强度与全气候耐腐蚀特性，为实现永久性结构完整性提供了极具吸引力的解决方案。在关键部位采用该方案，较廉价短期方案的额外成本增幅不足10%。 

本手册案例展示了不锈钢在公路桥、人行桥、铁路桥及公铁两用桥中的实际应用，涵盖寒冷与炎热气候区、内陆与海滨环境。 

各类不锈钢制品——管材、拉杆、钢筋、板材、紧固件等——的运用，充分展现了建筑师与土木工程师可选择的多样化解决方案。  

一 莫兰千禧大桥

历史沿革

莫兰千禧大桥 是一座标志性建筑，由德班道路部门于1999年委托建造，横跨乌姆赫兰加岩石区的M41高速公路。该桥坐落于南非德班市，距海岸线约1公里。其命名恰如其分地寓意着迎接21世纪与新千年的到来。 

为何选用不锈钢？  

这一标志性工程通过混凝土与不锈钢的动态结合，完美呼应了其非对称环境的设计理念。为确保耐久性，建筑师决定采用不锈钢构建主体结构——结构管材选用304不锈钢，垂直桅杆则采用3CR12不锈钢。所有应用在该项目的不锈钢材料均由哥伦布不锈钢公司生产。 

受限于建设时期的预算，地面层扶手栏杆选用了镀锌钢材。所有金属构件均涂装白色涂料，不仅出于美学考量，更因建筑毗邻海岸线需考虑防腐需求。 

使用情况对比

多年来，镀锌栏杆因漆面破损和膜下蠕变导致涂料频繁剥落，引发严重腐蚀，不得不进行多次重新涂装。而包括3CR12构件在内的涂漆不锈钢部件，即便在漆面受损处也未显现任何腐蚀迹象。该案例充分证明：在滨海环境中，不锈钢的涂料附着力显著优于镀锌钢材。  

二  旧尚普兰大桥

历史沿革 

这座横跨圣劳伦斯河的 旧尚普兰大桥 于1962年启用，每年通行约5700万辆车辆，曾是加拿大交通流量最高的桥梁。高峰时段，单方向每小时通行量高达6200辆。该桥不仅以3.4公里的长度著称，更因其航道上方预留了足够净空，使远洋船舶得以往返五大湖而闻名。 

新桥采用主跨240米的斜拉桥设计，承载三条独立交通廊道，每条廊道均由专属钢制上部结构支撑。南北廊道均设有三车道高速公路及内外路肩，其中北廊道还包含一条3.5米宽的步行与自行车专用道。  

为何选择不锈钢？ 

旧桥的桥面和混凝土结构多年来因除冰盐腐蚀而严重受损，同时车流量远超桥梁设计承载能力。 仅维持基本通行所需的维护费用就日益高昂。新桥采用钢筋混凝土结构建造，新增功能包括：更高通行容量、公共交通专用车道（如轻轨）、航道上方更大的船舶通行净空，以及优雅的外观设计。关键部位使用2304双相不锈钢钢筋，以抵御除冰盐的腐蚀作用。

三  原黑斯 廷 斯大桥  

历史沿革 

原黑斯廷斯大桥 曾是明尼苏达州最繁忙的双车道桥梁，日均通行量约34,000辆。新桥采用系杆拱作为主跨，2010年启动建设，这座四车道桥梁于2013年通车。 

为何选择不锈钢？ 

鉴于明尼苏达州严酷的冬季条件——漫长寒冬与道路除盐剂的广泛使用，明尼苏达州交通部最终选用不锈钢钢筋作为该桥的最佳建材方案。尽管初期成本高于其他选项，但预计因维护需求大幅降低，长期使用不锈钢将实现成本节约。  

四  德蒙顿环城公路立交桥

历史背景 

由于道路拥堵日益严重（且预测未来20年交通量将翻倍），阿尔伯塔省交通部决定在埃 德蒙顿环城公路 （即安东尼·亨迪大道）增建立交桥和高架桥。这些桥梁设施使得移除交通信号灯成为可能，既加快了车流速度，又未危及驾驶员安全。   

该桥梁于2011年冬季前如期通车，有效缓解了交通压力。投入使用后维护需求极低，且经受住了严酷冬季的考验。 

为何选择不锈钢？

埃德蒙顿的冬季异常寒冷，政府要求新建道路需具备百年使用寿命。因此，桥梁所用材料必须能抵抗冬季频繁使用的腐蚀性除冰盐。大多数钢筋混凝土结构采用碳钢制成的钢筋进行加固，但这种材料在可能接触盐分的环境中——例如海洋环境或寒冷地区频繁使用除冰盐的道路工程——极易发生腐蚀。这种腐蚀会导致钢筋肿胀，进而使混凝土碎裂——最终迫使结构提前进行维修或更换。为避免卡梅伦高地立交桥出现此类问题，工程使用了356吨Forta DX 2304不锈钢钢筋。该材料卓越的耐腐蚀性能可确保桥面达到百年使用寿命，几乎无需维护。

五  圣克 罗伊 跨河大桥

历史沿革 

最初的斯蒂尔沃特升降桥建于1931年。这座升降桥已成为斯蒂尔沃特市深受喜爱的地标。该市坐落于圣克罗伊河的西岸。圣克罗伊河跨河工程 要求建造一座新的四车道桥梁。工程于2014年启动，并于2017年8月2日正式通车。

为何选择不锈钢？ 

新建的 圣克罗伊跨河大桥 采用部分斜拉桥设计，将斜拉桥工程与箱梁结构（650个预制箱梁）相结合。这是美国境内第二座同类桥梁。混凝土用量：106502立方米。使用不锈钢钢筋的桥梁区域：桥面（约6,000吨双相不锈钢2304）。  

六 加拿大63号公路  

历史沿革 

加拿大63号公路 是该国石油、天然气及采矿工业的重要通道，这些产业大多集中在麦克默里堡周边。随着行业快速发展，阿尔伯塔省政府亟需满足日益增长的交通需求并提升驾驶安全。阿萨巴斯卡河大桥应运而生——但这一工程的实施绝非易事。阿尔伯塔省交通厅要求建造一座经久耐用、能抵御恶劣天气的桥梁，需承受重型交通负荷、冬季冰雪以及用于除冰的氯化物盐侵蚀。 

这座于2011年竣工的大桥，为阿尔伯塔省居民和商业运输者提供了便捷的阿萨巴斯卡河穿越通道。在投入完整运营的首年（2012年），即有503辆超大型货物车辆通过该桥。 

为何选择不锈钢？ 

政府部门委托基建公司Flatiron负责结构设计，并引入奥托昆普提供不锈钢钢筋。奥托昆普为桥梁所有可能接触除冰盐的部位供应了不锈钢钢筋。 

占地15,500平方米的阿萨巴斯卡河大桥是阿尔伯塔省规模最大的桥梁，需承载高达1,100吨的超限载荷以支撑当地工业。在确保材料性能的同时兼顾经济效益至关重要，因此选用了340吨具有C4级防腐性能的Forta LDX 2101钢筋——这种高性价比材料专为长寿命周期和极端气候条件设计，兼具卓越耐久性。

七 香港昂船洲大桥

历史沿革

香港昂船洲大桥 是一座斜拉桥，总长1596米，主跨达1018米。这座于2009年底通车的大桥横跨蓝巴勒海峡，是繁忙的葵青货柜码头主要门户。从香港岛和九龙多处均可眺望其雄姿。该桥最显著的特征是两端各设一对锥形单柱桥塔，支撑着50米宽的桥面。 

为何选用不锈钢？ 

这些锥形桥塔高达海拔295米：下部为钢筋混凝土结构，上部115米则采用复合截面设计——外层为不锈钢蒙皮，内芯为钢筋混凝土结构。  

八 港珠澳大桥

历史沿革 

一座连接香港、珠海与澳门的标志性大桥正发挥着战略作用，有力推动着该地区的经济发展。这项工程于 2009 年动工， 2018 年正式通车。当这座宏伟的大桥开通后，从珠海到香港的车程由原先的三个半小时缩短至仅需 40 分钟。大桥全长 55 公里，项目还包括建造两座人工岛和一条双向三车道的隧道，该隧道是同类型中全球最长的。  

为何选择不锈钢？ 

不锈钢钢筋已被证实是在腐蚀性环境中或难以甚至无法进入可能需维修区域时的正确、明智且具成本效益的解决方案。为建造这一巨型结构，采用了西班牙 ROLDAN 公司生产的不锈钢钢筋，以确保达到最高质量标准。  

九 日本西部沿海公路

历史沿革     

日本西部沿海公路 的一座混凝土公路桥梁，其钢筋结构已出现严重腐蚀。除含氯海洋大气环境外，冬季除冰盐的使用也是造成损坏的另一原因。  

为何选择不锈钢？     

在桥梁修复工程中，选择性采用铁素体不锈钢是合理且节约成本的选择。该桥结构的四个桥跨中，暴露在外的两个外侧桥跨需进行更换。新建的混凝土桥跨采用现场浇筑，并采用 SUS410 型 17% 铬不锈钢进行加固，这种材料完美兼顾了耐腐蚀性和降低成本的双重要求。  

虽然在新建道路和桥梁中使用不锈钢钢筋并不罕见，但本案例表明，不锈钢方案在维修和翻新工程中同样具备技术可行性与经济合理性。  

十 日本 桥梁盖板  

历史沿革     

在日本，桥梁检测与维护的重要性如今得到了更多重视。不仅是为预防重大事故，更是为了有效利用这一重要社会基础设施，必须通过定期检测与计划性维修来延长桥梁使用寿命。该盖板正是为满足桥梁预防性维护与长效使用需求而研发的产品。它作为永久性防护罩，能抵御风雨、日晒及盐分等劣化因素，同时兼具永久性脚手架功能，可随时进行安全可靠的目视检测与维修作业。  

为何选用不锈钢？     

这是一种采用高耐久性镀层不锈钢作为外装的高性能桥梁外部材料。使用不锈钢可预期达到 100 年的耐久性。通过采用铁素体不锈钢 SUS430J1L ，实现了三大优势： (1) 优异的耐腐蚀性， (2) 与碳钢相近的线性膨胀系数， (3) 成本稳定性。在施加氟树脂涂层后，不仅能期待更持久的耐用性，还可通过定制涂层颜色来满足与周边景观协调的需求。  

十一  谢赫·贾比尔·艾哈迈德·萨巴赫堤道  

历史沿革     

作为科威特乃至整个地区规模最宏大、声誉最卓著的交通基础设施工程之一， 谢赫·贾比尔·艾哈迈德·萨巴赫堤道 宛如一条闪耀的缎带横跨科威特湾——这一壮举显著提升了通往该国北部地区的交通便利性。这条堤道将科威特城与苏比亚地区之间的车程从 70 分钟缩短至不足 20 分钟，同时开辟了新的战略公路路线，以促进科威特城北部的规划发展。通过将该国北部地区与人口稠密的中南部地区紧密连接，该堤道还有望缓解交通拥堵并提升道路安全性。这项工程于 2019 年 5 月正式通车。

为何选择不锈钢？     

这座 36 公里的跨海高架桥采用海底钻孔桩基建造。其标志性的斜拉桥设计搭配优雅的拱形桥塔，在毗邻人口稠密区的海洋环境中面临独特挑战。海水侵蚀与二氧化碳排放构成重大威胁。福塔双相不锈钢钢筋为工程注入了高强度、卓越耐腐蚀性和更低的全生命周期成本。

钢筋混凝土虽兼具低成本、多功能和高强度优势，但随着时间的推移，混凝土碳化过程会导致其丧失保护碳钢免遭腐蚀的高碱性环境。不锈钢的防腐性能不依赖于混凝土保护，当混凝土暴露于海洋环境氯离子渗透时，不锈钢成为直接有效的解决方案。

十二  福斯三桥  

历史沿革     

福斯三桥于 2017 年 8 月 30 日正式通车。这座桥梁是全球最长的三塔斜拉桥，同时也是英国境内最高的桥梁。

福斯替换通道（ FRC ）是苏格兰的一项重大基础设施工程，旨在保障该国交通网络中连接爱丁堡与法夫地区的关键通道。作为 " 管理通道战略 " 的重要组成部分，该项目使现有的福斯公路大桥得以转型为专用公共交通走廊，承担公共交通、行人及自行车通行功能，未来还可改造适配轻轨快速交通系统。

为何选择不锈钢？     

本项目采用不锈钢线材，因其具备卓越的耐腐蚀性能（即使在含氯环境中）、高强度以及优异的延展性。

十三  卡拉加尔达纳桥  

30 年来，一座钢筋混凝土拱桥横跨西班牙梅诺卡岛的阿尔根达尔河。但严酷的海洋环境经年累月造成严重结构损坏。 2003 年，梅诺卡岛议会决定在联合国教科文组织生物圈保护区卡拉加尔达纳，建造与周边环境协调的新公路人行桥。 2005 年 6 月竣工的卡拉加尔达纳桥由此成为欧洲首座不锈钢公路桥。游客可通过这座长 55 米、宽 13 米的步道，尽享卡拉加尔达纳海滩的壮丽全景。   

为何选择不锈钢？     

这座桥的设计需兼顾长效性与维护便捷性。鉴于该地区自然景观优美，材料还必须环保。工程师最终选用 FortaDX2205 双相不锈钢—— 这种材料具有高抗拉强度，其耐腐蚀性使它在滨海环境中具备无可匹敌的耐久性。 此外不锈钢可 100% 回收，符合环保要求。 ortaDX2205 钢的高延展性使其能轻松实现类似卡拉加尔达纳桥这富有现代美感的造型设计。