超高强度桥梁缆索钢丝用盘条-编制说明

一、工作简况

1、任务来源

桥梁作为道路系统的关键和控制部位，在现代交通中发挥着重要作用和占有着重要地位。

随着“一带一路”倡议的提出，长江经济带、长三角、粤港澳大湾区等区域一体化战略快速

发展需求，对桥梁建设需求越来越大；高主塔、小风阻的桥梁设计要求，需要高强高韧新型缆

索材料，而我国中西部地区多沟壑、多山脉，长江和黄河贯穿我国东西区域的地形特点，主跨

超1000米以上的桥梁日趋增加，建设环境越来越复杂，对道路及桥梁建设提出了更高的要

求，急需研发出超高强度大桥缆索，同时，大跨度、高速公、铁两用桥梁建设需要高安全、大

承重能力的超高强缆索。

根据中国钢铁工业协会（2020）126号文下达的“关于联合下达《钢铁高质量发展标准引

领性的》团体标准制定计划的通知”，由江阴兴澄特种钢铁有限公司负责《超高强度桥梁缆索

钢丝用热轧盘条》团体标准的制定，计划编号为20200132。通过本标准的制定，将填补超高强

度缆索钢在国内、国际上无相应标准的空白，推进超高强度桥梁缆索用盘条生产的新工艺新技

术的应用，引领技术进步，推动桥梁缆索用钢向超高强度和高疲劳寿命方向发展，解决国家重

点工程的核心材料问题，满足桥梁大跨径、大承载能力的严苛要求，为推进国家“一带一

路”、长三角珠三角等区域经济一体化发展战略落地做贡献。

2、编制和协作单位

由江阴兴澄特种钢铁有限公司负责《超高强度桥梁缆索钢丝用盘条》团体标准编制起草工

作，主要参加单位有：冶金工业信息标准研究院等。

3、主要工作过程

（1）2019年完成立项建议，向中国钢铁工业协会申请项目立项。

（2）2020年9月，中国钢铁工业协会（2020）126号文下达的“关于联合下达《钢铁高质量发

展标准引领性的》团体标准制定计划的通知”，批准该项目。

（3）于2020年9月正式成立标准编制组，进行了起草标准的数据收集、情况调研、问题分析

等准备工作并对国内外同类产品标准水平进行对比分析；

（4）2020年12月完成标准征求意见稿。

4、主要起草人及其所承担的工作简要说明

本标准主要起草人秉承实现“科学、合理、先进、实用”的国家标准编制原则。承担的标

准研制工作为；

（1）收集、对比相关国内外标准，确认为现行有效版本；

（2）对产品实物质量（尺寸外形及其允许偏差、化学成分、力学性能和工艺性能）进行测量、

统计、对比和分析；

（3）收集下游行业对于超高强度桥梁缆索钢丝用盘条关注的质量指标要求；

（4）编写本标准各稿和标准编制说明、标准水平对比分析、意见汇总及处理、实物质量数据的

统计及分析；

（5）完成标准的报批稿；

（6）策划标准宣贯工作，落实标准宣贯方式及人员，组织编写宣贯材料。

二、标准化对象、采标程度、制修订标准的原则

1、标准化对象简要情况

桥梁缆索用镀锌钢丝是大桥的主要受力构件，其技术性能指标要求很高，不仅要求高强度，

同时必须具有良好的扭转、弯曲和缠绕等塑性指标。自1883年世界上第一座采用1200MPa热

镀钢丝美国的布鲁克林大桥通车以来，经过100多年的发展，镀锌钢丝向高强度、高可靠性方

向发展，目前工程应用热镀钢丝最高强度级别达到2000MPa。

我国超高强度桥梁缆索钢丝用盘条的生产和研发在全球处于领导地位，目前全球能生产该

类盘条产品的就只有中国的企业和日本新日铁，韩国在研究中。国内主要生产企业为兴澄特钢、

宝钢、青岛特钢，国外主要生产企业是新日铁。

通过对超高强度桥梁缆索钢制造关键技术研究和创新，成功开发了轻质、高强新一代超高

强缆索用盘条，并形成了产业化能力。2018年初开始在沪苏通长江大桥（公铁两用）应用，并

于2019年9月完成架设；2019年1月开始在伍家岗长江大桥重大项目推广应用，打破了

2000MPa级别超高强度缆索无实际桥梁应用的局面，全球首创。未来许多桥梁设计将以苏沪通

桥做代表的2000MPa为新起点探索更高强度，如深中通道设计主缆强度为2060Mpa；南京仙

新路长江大桥设计主缆强度为2100Mpa；主跨2440米的常泰公铁两用大桥，采用7.0mm钢丝，

设计主缆强度2100MPa。根据《长江干线过江通道布局规划（2020-2035年）》，已确定建设桥

梁195座，优先采取一跨过江的桥跨布置，近10年长江经济带、黄河流域及沿海大城市将规

划高强度大型桥梁超50座，因此超高强度桥梁缆索钢丝用盘条的应用前景非常广阔。

2、制修订标准的原则

1）制修订标准的依据或理由

根据1860Mpa～2000Mpa桥梁缆索钢丝用盘条的研发成果，在YB/T4264-2020《桥梁缆索

钢丝用热轧盘条》行业标准的基础上，规范超高强度桥梁缆索钢丝用盘条的各项指标要求，推

进超高强度桥梁缆索用盘条生产的新工艺新技术的应用，解决国家重点工程的核心材料问题，

满足桥梁大跨径、大承载能力的严苛要求。

2）该领域国内外标准现状

目前我国桥梁缆索用盘条标准只有YB/T4264《桥梁缆索钢丝用盘条》，该标准于2011年

首次发布实施，2017年对该标准进行修订，于2019年完成修订，2020年10月1日实施。

日本有相关的盘条标准，JISG3502《琴钢丝用盘条》和JISG3504《桥梁缆索钢丝用盘

条》,JISG3502《琴钢丝用盘条》主要针对钢丝强度为1570Mpa～1770Mpa的盘条，JISG

3504《桥梁缆索钢丝用盘条》为2020年2月首次发布实施，主要针对钢丝强度为1770Mpa～

2160Mpa的盘条。

美国ASTM正在研制《桥梁缆索钢丝用盘条》标准。无ISO标准。

3、编制原则

1）标准格式统一规范，符合GB/T1.1-2020要求；

2）充分考虑我国桥梁缆索钢的发展战略和发展趋势，通过标准化体现行业的发展方向和行业的

科技发展水平；

3）以满足我国桥梁缆索钢的使用为前提，体现目前国内桥梁缆索钢生产的实物质量水平，提高

标准的市场适应能力；

三、技术条款编制说明

1、尺寸、外形及允许偏差

作为盘条基础性能要求的尺寸、外形及允许偏差的参数应具有很好的通用性，既能满足市

场的需要，又能最大限度地节约、降低成本。盘条尺寸偏差参照GB/T14981执行，允许偏差采

用C级精度要求。具体：直径允许偏差为±0.2mm,不圆度为≤0.32mm。

由于生产桥梁缆索钢丝所用盘条最小规格为11.0mm，所以将公称直径最小定为11.0mm。

2、牌号及化学成分

本标准主要针对超高强度桥梁缆索钢丝用盘条，C元素在高强度桥索中的对盘条和最终缆索

的强度贡献较为突出。因此，选择QS87、QS92、QS97、QS102三个牌号。

日本的JISG3504标准Si含量上限为1.30%，国内部分钢厂也能达到1.30%，因此Si含

量上限定为1.30%。

具体化学成分见表1。

表1牌号及化学成分

化学成分（质量分数）/%

钢牌号

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、交货状态

由于用户对桥索的最终强度和扭转有较高要求，因此对盘条成份、索氏体组织均匀性要求更

高，随着钢中C、Si、Mn、Cr等元素的加入，必然会带来盘条偏析、组织不均匀等问题，结合国

内外桥索钢盘条的生产经验，盘条可以通过轧后热处理方式改善成份、组织均匀性，满足索桥用

户最终强度、扭转要求。

4、力学性能

各企业的装备及工艺不同，抗拉强度分规格规定，满足不同用户。

表2力学性能

抗拉强度Rm/MPa断面收缩率Z/%

牌号

公称直径＞

公称直径≤12.5mmⅠ组Ⅱ组Ⅲ组

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、脱碳层

盘条经过热处理，会产生脱碳，由于成分控制的差异（主要是高Si），使性能指标存在差

异，将脱碳层深度的要求分成3个组别，见表3，用户和盘条生产企业可根据需要选择不同性能

的盘条。

表3总脱碳层深度

总脱碳层深度/mm

Ⅰ组≤0.07

Ⅱ组≤0.10

Ⅲ组≤0.12

6、非金属夹杂物

盘条的强度越高，有害夹杂物的敏感性影响越强，纯净度的提高对盘条的加工和扭转性能均

有利，同时可以提升索股的疲劳寿命，根据盘条生产企业实际控制能力以及缆索钢丝强度的要

求，本标准夹杂物的要求见表4。

表4非金属夹杂物合格级别

夹杂物类A类B类C类D类

DS

型细系粗系细系粗系细系粗系细系粗系

≤2.0≤1.0≤1.5≤1.0≤0.5≤0.5≤1.5≤1.0≤1.5

合格级别

级级级级级级级级级

7、显微组织

盘条中索氏体含量、索氏体片间距等直接关系到盘条的强度及成品钢丝的力学性能，本标准

将索氏体含量要求确定为≥90%。

盘条应明确网状渗碳体的级别，应按照YB/T4412进行网状渗碳体的检验和评定，为了满

足下游加工工艺的要求，合格级别不应超过3级。

盘条应明确中心偏析的级别，应按照YB/T4413进行中心偏析的检验和评定，为了保证强

度，合格级别不应超过3级。

8、表面质量

高强高碳盘条对表面缺陷比较敏感，缺陷深度需要加严，另外，桥梁缆索钢丝有扭转要求，

切向应力是表面受力，表面缺陷会影响扭转的合格率，因此，将缺陷深度定为不得超过0.08mm。

四、主要实验（或验证）结果的分析、综述报告、技术经济论证，预期的经济效果

制造企业长期的生产实践和用户的应用验证，积累了大量的试验数据，这些数据为标准的

制定提供了技术支撑。本标准的各项技术内容符合我国当前生产实际和应用要求，标准实施后

有利于提高产品质量，扩大产品的市场应用。

五、与国家和行业有关的现行的方针、政策、法律、法规和强制性标准的关系

本标准与国家相关技术标准和法规保持一致，没有冲突。

六、对该标准作为强制性标准或推荐性标准的建议，标准水平评定的建议和理由

本标准为推荐性标准。推荐性标准一经接受并采用，或各方商定同意纳入经济合同中，就

成为各方必须共同遵守的技术依据，具有法律上的约束性。

七、贯彻标准的要求和措施建议（包括组织措施、技术措施、过渡办法等内容）

本标准应由中国钢铁工业协会牵头，在主管单位和技术归口单位的支持下大力推进标准的

实施，提高该领域产品水平。

建议相关部门组织对标准进行宣传，使相关人员对标准充分理解，提高市场对标准的认知

度和认可度，从而提高标准的应用效果。

本标准项目组将继续进行标准的研究、推广和应用咨询工作。

八、废止有关标准的建议

无

九、其它应予说明的事项

无

江阴兴澄特种钢铁有限公司

《超高强度桥梁缆索钢丝用盘条》团体标准项目组

2020年12月25日

一、工作简况

1、任务来源

桥梁作为道路系统的关键和控制部位，在现代交通中发挥着重要作用和占有着重要地位。

随着“一带一路”倡议的提出，长江经济带、长三角、粤港澳大湾区等区域一体化战略快速

发展需求，对桥梁建设需求越来越大；高主塔、小风阻的桥梁设计要求，需要高强高韧新型缆

索材料，而我国中西部地区多沟壑、多山脉，长江和黄河贯穿我国东西区域的地形特点，主跨

超1000米以上的桥梁日趋增加，建设环境越来越复杂，对道路及桥梁建设提出了更高的要

求，急需研发出超高强度大桥缆索，同时，大跨度、高速公、铁两用桥梁建设需要高安全、大

承重能力的超高强缆索。

根据中国钢铁工业协会（2020）126号文下达的“关于联合下达《钢铁高质量发展标准引

领性的》团体标准制定计划的通知”，由江阴兴澄特种钢铁有限公司负责《超高强度桥梁缆索

钢丝用热轧盘条》团体标准的制定，计划编号为20200132。通过本标准的制定，将填补超高强

度缆索钢在国内、国际上无相应标准的空白，推进超高强度桥梁缆索用盘条生产的新工艺新技

术的应用，引领技术进步，推动桥梁缆索用钢向超高强度和高疲劳寿命方向发展，解决国家重

点工程的核心材料问题，满足桥梁大跨径、大承载能力的严苛要求，为推进国家“一带一

路”、长三角珠三角等区域经济一体化发展战略落地做贡献。

2、编制和协作单位

由江阴兴澄特种钢铁有限公司负责《超高强度桥梁缆索钢丝用盘条》团体标准编制起草工

作，主要参加单位有：冶金工业信息标准研究院等。

3、主要工作过程

（1）2019年完成立项建议，向中国钢铁工业协会申请项目立项。

（2）2020年9月，中国钢铁工业协会（2020）126号文下达的“关于联合下达《钢铁高质量发

展标准引领性的》团体标准制定计划的通知”，批准该项目。

（3）于2020年9月正式成立标准编制组，进行了起草标准的数据收集、情况调研、问题分析

等准备工作并对国内外同类产品标准水平进行对比分析；

（4）2020年12月完成标准征求意见稿。

4、主要起草人及其所承担的工作简要说明

本标准主要起草人秉承实现“科学、合理、先进、实用”的国家标准编制原则。承担的标

准研制工作为；

（1）收集、对比相关国内外标准，确认为现行有效版本；

（2）对产品实物质量（尺寸外形及其允许偏差、化学成分、力学性能和工艺性能）进行测量、

统计、对比和分析；

（3）收集下游行业对于超高强度桥梁缆索钢丝用盘条关注的质量指标要求；

（4）编写本标准各稿和标准编制说明、标准水平对比分析、意见汇总及处理、实物质量数据的

统计及分析；

（5）完成标准的报批稿；

（6）策划标准宣贯工作，落实标准宣贯方式及人员，组织编写宣贯材料。

二、标准化对象、采标程度、制修订标准的原则

1、标准化对象简要情况

桥梁缆索用镀锌钢丝是大桥的主要受力构件，其技术性能指标要求很高，不仅要求高强度，

同时必须具有良好的扭转、弯曲和缠绕等塑性指标。自1883年世界上第一座采用1200MPa热

镀钢丝美国的