包钢股份自主研发的Q690C隧道预埋件用特殊钢成为工程的核心支撑

中国经济报导：在海太长江隧道这一世界级超级工程中，包钢股份自主研发的Q690C 隧道预埋件用特殊钢成为工程的核心支撑，以其卓越性能为隧道筑牢根基。

材料性能突破：重新定义隧道预埋件标准

高强度与抗疲劳的完美结合

Q690C 的屈服强度达 690MPa，是传统普通碳素钢的 3 倍以上，可承受高达 7.5 巴的水压（相当于 75 米水深压力）。

其抗疲劳性能通过 100 万次循环加载测试无裂纹，远超行业标准，确保隧道在长江复杂地质条件下长期稳定。

耐腐蚀性与焊接性的颠覆性提升

材料中添加的稀土元素（如铌、钒）形成致密氧化膜，在氯离子浓度高达 3000ppm 的江底环境中，年腐蚀速率仅为 0.01mm，较普通钢材降低 80%。

同时，其碳当量（Ceq）控制在 0.42% 以下，实现 - 40℃低温环境下的无预热焊接，焊缝强度与母材匹配度达 98%。

低温韧性与加工精度的双重保障

在 - 20℃冲击试验中，Q690C 的冲击功达 200J（传统钢材仅 80J），可抵御长江冬季凌汛冲击。

其厚度公差控制在 ±0.15mm，满足预埋件与盾构管片的高精度装配要求，误差不超过 0.3mm。

工程应用实践：破解世界最长水下盾构隧道难题

全链条技术协同支撑

包钢组建由技术中心、特钢分公司、炼钢厂组成的联合攻关组，采用 “成分精准调控 + 在线热处理” 工艺，轧制出 3000 余吨 Q690C 钢材。

通过模拟长江水压环境的 1:1 实体测试，验证了材料在极端工况下的可靠性。

关键部位的精准赋能

盾构始发井预埋件：承担 5000 吨级 “江海号” 盾构机的反力支撑，Q690C 预埋件的弹性变形量控制在 0.5mm 以内，确保盾构机姿态精度。

管片连接节点：采用 Q690C 制作的 “DDCI” 特殊构件，使管片环向刚度提升 40%，在富水砂层中沉降控制精度达 ±2mm。

防水密封系统：Q690C 制作的止水带预埋件，在 0.8MPa 水压下实现 100% 水密性，较传统方案泄漏率降低 95%。

施工效率与安全的双重提升

材料的易焊接性使预埋件安装效率提升 30%，减少高空作业时间。

截至 2025 年 7 月，盾构机已掘进 1000 米，日均推进 12-16 米，较同类工程提速 20%，且未发生一起因预埋件失效导致的安全事故。

Q690C 在海太长江隧道的应用，标志着中国在高端工程材料领域从 “跟跑” 迈向 “领跑”。

包钢通过稀土钢技术创新，不仅解决了世界级工程难题，更构建起具有全球竞争力的材料体系。