S960鋼材比一般S355鋼材輕巧堅固，是建設(shè)橋樑的首選建材，然而焊接過程會降低其機械性能，影響強度，令應(yīng)用受限制。對此，香港理工大學（理大）土木及環(huán)境工程學系研究團隊開發(fā)了高效應(yīng)用S960鋼材的焊接技術(shù)，透過精準控制焊接的熱輸入量，保持鋼材的機械性能。技術(shù)最近獲採納，用於建設(shè)香港首個採用S960鋼材的公共工程項目——粉嶺北新發(fā)展區(qū)行人天橋，有望推動高強度鋼材在橋樑建造的創(chuàng)新應(yīng)用。
S960鋼材具高強度和高延展性的特點，是一種高效結(jié)構(gòu)鋼，能滿足各種材料規(guī)範和結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)範的要求，廣泛應(yīng)用於高層建築和大跨度結(jié)構(gòu)建築（例如體育及展覽場館）。然而，S960鋼材在焊接過程中，機械性能會發(fā)生顯著變化，令強度和延展性降低20%至30%。
理大土木及環(huán)境工程學系教授、國家鋼結(jié)構(gòu)工程技術(shù)研究中心香港分中心主任鍾國輝教授帶領(lǐng)的團隊，透過實驗和數(shù)值模擬，成功破解S960鋼材在焊接過程中的熱輸入量對焊接截面強度的影響，並開發(fā)創(chuàng)新的焊接技術(shù)，保持鋼材的機械性能。團隊更與本地鋼材加工廠合作進行測試，最終獲得不同厚度S960鋼材的最佳熱輸入能量範圍和焊接接頭設(shè)計，能最大限度地減少以至消除焊接對鋼材強度的影響。
由鍾國輝教授及團隊開發(fā)，高效應(yīng)用S960鋼材的焊接技術(shù)，獲香港土木工程拓展署採納，應(yīng)用於粉嶺北新發(fā)展區(qū)行人天橋建設(shè)項目，為香港首個採用S960鋼材建設(shè)的公共工程項目。
有關(guān)技術(shù)更獲得香港土木工程拓展署採用，率先用於粉嶺北新發(fā)展區(qū)第一階段——粉嶺繞道東段（石湖新村北至龍躍頭）的兩段行人天橋建設(shè)，並於今年9月完成預(yù)製組件的現(xiàn)場組裝。天橋為空心箱形狀樑（箱樑）組成的橋樑，其S960鋼材由採用新焊接技術(shù)的廠房加工預(yù)製。使用新焊接技術(shù)，令項目可採用較薄及較少的鋼材來獲得相同強度和承載力，從而減輕行人天橋的橋體重量和地基樁柱數(shù)量，有利降低碳排放，提升工程的可持續(xù)性。
由鍾教授及團隊開發(fā)，高效應(yīng)用S690鋼材的技術(shù)亦獲香港多個基建項目採用，包括將軍澳跨灣連接路雙拱鋼橋、九龍仔游泳池的大跨度屋頂結(jié)構(gòu)，以及興建中的元朗大球場東西面看臺上蓋結(jié)構(gòu)。
頂圖：理大土木及環(huán)境工程學系教授、國家鋼結(jié)構(gòu)工程技術(shù)研究中心香港分中心主任鍾國輝教授帶領(lǐng)的團隊，開發(fā)了高效應(yīng)用S960鋼材的焊接技術(shù)。
鍾國輝教授（右）與香港土木工程拓展署署長方學誠先生（左）合照。圖為粉嶺北新發(fā)展區(qū)行人天橋施工現(xiàn)場。
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