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中國鐵合金網(wǎng)訊：公共基礎(chǔ)設(shè)施的有效運營深入地影響著我們的日常生活：可靠地獲取能源和飲用水；便利的公路、鐵路、航空和航運交通；廢水與污水的安全處理；這些都決定了我們將如何生活與工作。不銹鋼在這些領(lǐng)域中都起著重要但往往被忽略的作用。選材是基礎(chǔ)設(shè)施建筑與安裝耐久性的決定因素，它對最大提升可用性和降低生命周期成本來說至關(guān)重要。

公路橋 

1、混領(lǐng)土橋梁加固——渥太華，安大略省，加拿大

加拿大首都的氣候特點是冬天很冷，需要使用大量的鹽來除冰。由于混凝土是孔隙結(jié)構(gòu)的，因此難免會出現(xiàn)裂縫。隨著時間推移，含有鹽的水滲透到混凝土中，從而腐蝕碳鋼鋼筋涂層，生成的鐵銹使得鋼筋體積增大，從而產(chǎn)生裂縫，因此加劇了對混凝土的破壞。

安大略省早在十幾年前就針對鍍鋅和環(huán)氧涂層碳鋼鋼筋以及不銹鋼鋼筋的性能進行了研究。結(jié)果證實了不銹鋼優(yōu)異的耐久性。除了腐蝕修復(fù)的直接成本，當(dāng)局還考慮了橋梁整修引起交通阻斷的間接成本，因此在備忘錄中規(guī)定，對于每天使用量超過10萬輛車的橋段，只能選不銹鋼為材。該政策實施后的最近一個項目是于2014年完工的Hurdman大橋。該橋位于全國最繁忙的高速上，橋面和防護墻選用了雙相不銹鋼鋼筋。為了防止?jié)茶T水泥時鋼筋變形的綁扎鐵絲選用了316奧體鋼，鋼筋掛鉤也用不銹鋼制成。

2、路橋重建——Allt Chonoglais，蘇格蘭（英國）

經(jīng)檢測發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有的AIIt Chonoglais橋段強度不夠，無法承擔(dān)未來的交通負荷。對它進行修理或加固又沒有經(jīng)濟性，因此2012年8月開始拆除舊橋，并用更結(jié)實的，含有碳鋼及不銹鋼筋的新型鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)重新建橋。為了使橋在整個設(shè)計生命周期內(nèi)更持久并具有經(jīng)濟型，顧問工程師們決定在橋面、橋臺、翼墻和軸承踢腳板等高風(fēng)險區(qū)域使用不銹鋼鋼筋。在冬天，由于使用除冰鹽，這些區(qū)域容易受到氯化物的強化腐蝕。

原來的規(guī)范要求使用EN1.4301（304）號不銹鋼鋼筋，但通過與供應(yīng)商深入討論后，決定使用EN1.4362 (2304)鋼來替代。測試表明，室溫下該牌號鋼的臨界氯離子濃度（CCTL）為每單位水泥含4%，這個濃度是碳鋼鋼筋臨界濃度的十倍，也超越了典型的鋼筋蓋、混凝土質(zhì)量的正常水平，該設(shè)計的生命周期為120年，即便在氯化物含量非常高的環(huán)境里。為了避免污染碳鋼，所有的不銹鋼鋼筋都需要在不銹鋼專用的機床上進行完全切割，并彎曲成型。

鐵路連接

1、鐵路橋梁結(jié)構(gòu)——Añorga（圣塞瓦斯蒂安），西班牙

此前的鋼橋結(jié)構(gòu)遭到嚴重腐蝕，無法修復(fù)，因此需要換掉。地方當(dāng)局的要求是橋要具有130的耐久性，并不需要大修。在其他橋應(yīng)用中表現(xiàn)良好的節(jié)約型不銹鋼既符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，也具有經(jīng)濟性。該結(jié)構(gòu)是第一座全不銹鋼設(shè)計的橋。

2、鐵路橋覆層——英國

英吉利海峽隧道鐵路橋梁的覆層和支架都規(guī)定使用不銹鋼。這條高速鐵路穿越工業(yè)化城郊，居民區(qū)和沿海區(qū)域，將倫敦和歐洲大陸連接起來。因此需要高標(biāo)準(zhǔn)的覆層滿足功能性、美學(xué)和耐久性的要求。覆層均為多孔結(jié)構(gòu)，彎曲的金屬板增加了墻體高度——這是吸噪能力的關(guān)鍵所在——但對橋重的影響卻很小。但是，如果使用金屬涂層材料，孔眼的切割邊界容易被腐蝕，因此內(nèi)部材料的防腐性很重要。外露面的特殊拋光也構(gòu)成其獨特的建筑特點。

公路隧道

1、河底隧道的路面更換——達特福德，英國

達特福德跨河道路橫跨泰晤士河，是英國最繁忙的軌道公路M25的重要組成部分。該通道由兩條承載北向流量的雙車道隧道和一個承載南向流量的四車道斜拉橋組成。

東部隧道最基礎(chǔ)的補修需要更換一段長達一公里多的路面，取而代之的是由若干4.5米的鋼板組成的路面，其兩側(cè)加有底板。共計需要474塊不銹鋼底板，每塊底板長7.34米、高0.62米、厚25毫米，重835公斤，并且一端焊有18塊三角板。合同要求端板要匹配鉆孔，這樣可以保證34個緊公差螺栓在每個剪力連接上的精確位置。

2、翻新隧道覆層——瓦格鐸奈克，意大利

綿延在奧斯塔山谷山區(qū)長達283米公路隧道的維修需要安裝新的覆層。選材使用了有色涂層不銹鋼。不銹鋼襯底要確保有長期防腐性能，尤其是考慮到鋼板后側(cè)會暴露在潮濕環(huán)境中。鋼板前側(cè)要避免使用引起眩光的高反射金屬面，模內(nèi)有色涂層的不銹鋼能滿足這些苛刻要求。

事實證明，含鉻量17%的鐵素體鉻不銹鋼是非常具有成本效益的方案。鋼面選擇白色，能夠均勻分散燈光，不會引起眩光。底漆和涂層的化學(xué)成分安全，即便燃燒也不會產(chǎn)生有毒氣體。覆層的安裝快捷高效，隧道的翻新能夠在兩個月內(nèi)完成。

事實證明，含鉻量17%的鐵素體鉻不銹鋼是非常具有成本效益的方案。鋼面選擇白色，能夠均勻分散燈光，不會引起眩光。底漆和涂層的化學(xué)成分安全，即便燃燒也不會產(chǎn)生有毒氣體。覆層的安裝快捷高效，隧道的翻新能夠在兩個月內(nèi)完成。

地下

1、地鐵站的墻面覆層

在充滿活力的西班牙成立巴塞羅那的地鐵系統(tǒng)中，政府選擇將“立體”不銹鋼用在墻壁覆層和天花板上。鉬合金不銹鋼鋼種有著安全可靠的耐久性和易維護性。

網(wǎng)格結(jié)構(gòu)具有高效的吸噪性能。它會吸引用戶走近，觀察其鋼絲、鋼筋和鋼條的復(fù)雜交織。雖然表面是光滑的金屬，但復(fù)雜的幾何結(jié)構(gòu)使其從遠處看具有啞光效果，不會產(chǎn)生眩光。不銹鋼還具有安全和舒適的效果。

2、地鐵站的懸掛走道——畢爾巴鄂，西班牙

在最近新建的西班牙巴斯克地區(qū)首府的地鐵站里，扶梯和覆層均使用了兼具美觀和較低維護成本的316不銹鋼。此外，它還有一個獨特之處：平臺似乎懸浮在地鐵月臺和鐵軌上方。使其產(chǎn)生這種獨特效果的就是掐絲不銹鋼懸掛桿。

由于樓梯和高架通道是逃生路線的一部分，因此必須具有很高的耐火性。含鉻24～26%，含鎳19～22%的AISI 310S（EN 1.4845）奧體鋼具有優(yōu)良的耐火性，因此被用在工業(yè)高溫環(huán)境中。結(jié)構(gòu)工程師利用其機械和物理性能，在技術(shù)方案中表達了建筑師的大膽理念。

能源供應(yīng)

1、北海平臺天橋——EldFisk油田，挪威

在歐洲大部分地區(qū)，管道燃氣是住宅取暖和工業(yè)應(yīng)用的常用主要能源。因此天然氣管道從源頭到消費的可靠性對于能源基礎(chǔ)設(shè)施的良好運行至關(guān)重要。天然氣鉆臺的技術(shù)組件用在極端腐蝕性的環(huán)境中：組件內(nèi)表面接觸含硫氣體，外表面是海洋環(huán)境。海藻沉積和生物腐蝕使情況更加惡化。在這樣的應(yīng)用環(huán)境中使用雙相不銹鋼是最具成本效益的解決方案。

2、電纜隧道——悉尼，澳大利亞

作為悉尼電力基礎(chǔ)設(shè)施重大升級的組成部分，澳大利亞能源公司修建了電纜隧道。這條長1.7公里，寬3.5米的隧道帶著傳輸電纜，穿過城市的中心商業(yè)區(qū)。整條隧道選擇了不銹鋼支架來支撐重型電纜。不銹鋼的終身免維護的特點及其完整性，以及專業(yè)制造水平，都意味著鋼結(jié)構(gòu)在整個壽命期內(nèi)的維修成本都很低。

水與污水

1、水制備廠——莫西納，波蘭

2015年莫西納建成了波蘭最大、最先進的水處理廠，為波蘭波茲南市60%的居民提供飲用水。所用技術(shù)包括：臭氧氧化、粉末活性炭安裝，以及碳過濾器，此外還有最先進的沖洗水和沉淀物回收技術(shù)。

不銹鋼是飲用水制備常用的材料，但是材料的選擇很重要。對于大部分的安裝，標(biāo)準(zhǔn)的304和316號鋼已經(jīng)完全夠用，但是在特定區(qū)域則需要使用高合金鋼904L（EN 1.4539）。由于需要用二氧化氯進行預(yù)先消毒，因此有必要使用這種高合金鋼。莫西納水廠是一個具有成本效益的工程，因為每部分安裝的用鋼設(shè)計都綜合考慮了在給定的腐蝕環(huán)境下，實現(xiàn)技術(shù)性和經(jīng)濟性的完美結(jié)合。

2、水庫——韓國首爾

近幾十年來，不銹鋼被廣泛用于韓國的污水處理廠、蓄水池和輸水管道。自2003年依賴，首爾市政府啟動了“漢江（Arisu）”計劃，Arisu已經(jīng)成為韓國飲用水的品牌名。該計劃旨在改進飲用水質(zhì)量，通過新開發(fā)的水處理技術(shù)對六家水廠進行了改造，在這過程中，不銹鋼管得到了廣泛使用。

蓄水池就是其中一個例子，傳統(tǒng)上蓄水池使用水泥結(jié)構(gòu)，里面覆上聚酯層，以防止漏水。浦項制鐵和首爾市政府經(jīng)過研究，決定在蓄水池內(nèi)覆層使用最好的不銹鋼。2016年，位于首爾市中心的蓄水池采用了不銹鋼內(nèi)覆層，整體墻面的面積約為500平米。首爾目前使用的水庫有100多個，其中一半的水庫已使用20多年了。預(yù)計韓國對清潔的內(nèi)覆層的需求和建設(shè)量會有不斷的增加。

• [責(zé)任編輯：Chen Zhen Seng]