(上圖)香港首座 S960 鋼材行人天橋,位於北部都會區粉嶺龍躍頭(圖片來源:香港民政事務總署)
撰文:國家鋼結構工程技術研究中心香港分中心始創主任鍾國輝教授
國家鋼結構工程技術研究中心香港分中心(CNERC)於 2015 年在國家科技部支持下成立,設於香港理工大學,一直致力於鋼結構、尤其是高強鋼結構的應用推廣。我們推動這項工作的初心,與國家「3060」雙碳目標一致:建築業作為碳排放大戶,必須加快綠色轉型,高強鋼結構正是實現這一轉型的重要技術路徑。我們的團隊進行了廣泛的科學分析,並通過組織技術研討會、編制設計指南、開展人才培養等多種形式,推動業界對高強鋼的認識。
香港首座 S960 超高強度鋼材行人天橋在 2026 年 4 月向公眾開放,是在國家新質生產力主體發展方向、香港發展局《建造業 2.0》雙重政策指引下,推動高性能材料工程化應用的一次成功探索。S960 鋼材的強度是傳統 S355 鋼材的近三倍,可顯著降低結構中鋼材重量,直接降低結構自重和施工成本,及減少鋼材冶煉及加工、現場施工過程的能源消耗。但強度越高,延伸性越會減少,焊接難度就會增加。CNERC 聯同香港土木工程拓展署及相關業界伙伴於 2023 年開始將 S960 鋼材從實驗室帶到香港新界粉嶺北新發展區的行人天橋工程中,攻克了其焊接技術難關。

S960 超高強鋼的性能比較
榮獲雙項大獎,成香港海外基建標杆
CNERC與土木工程拓展署、業界伙伴 AECOM 和俊和建築,於 2023 年 6 月簽署了戰略合作備忘錄,為項目技術攻關提供了政策保障與資源支持,確保這座全球首座的 S960 行人天橋建造過程具備多項結構與環保優勢。
針對關鍵的焊接技術問題,CNERC 研發了自動化焊接工藝和機器臂焊接技術體系。針對加勁肋薄板柱子和箱梁等關鍵構件,CNERC 開展了系統的構件實驗測試和數值模擬分析,深入探究不同加勁肋布置的薄板箱型截面在高應力狀態下的結構行為,積累了寶貴的實驗和數據支持。基於大量數據,CNERC 又編制了有效的設計與施工技術指南,涵蓋材料驗收、焊接工藝、構件製作精度、現場吊裝方案等全流程內容,為後續同類工程提供了可複製的技術方法。同時,團隊在工程中嚴格以歐盟標準為施工標準。
在 2025 年,S960 高強鋼行人天橋項目先後斬獲香港「建造業議會創新獎」工程項目創新大獎-本地項目,及香港發展局「卓越創新與技術應用獎」的卓越創新科技應用一等獎。通過應用 S960 鋼材,項目的鋼材消耗比傳統設計方案降低約 60%,亦有效控制了施工成本,運輸和吊裝成本大幅下降,且由於工廠預製與現場裝配相結合,現場作業時間得以縮短,建設周期大幅壓縮。這種「減量、降本、增效」的實踐,為香港乃至海外眾多高度發展的城市提供了可複製的基建範本,充分證明了高強鋼結構在提升工程效益方面的巨大潛力。

研發過程

獲「建造業議會創新獎」工程項目創新大獎-本地項目
這兩個獎項不僅是對 CNERC 多年努力的肯定,更證明香港有能力推進最前沿的國際標準工程應用,有能力引領變革,為海外各國貢獻「香港智慧」。香港建造業議會評審委員會頒獎詞中表示:該項目是全球首座採用 S960 超高強度鋼材的橋梁結構,具重要意義。
為高強鋼設計訂全國標準,達國際領先水平
此外,CNERC 聯同清華大學及多名國家著名鋼結構專家自 2024 年 1 月開始為中國鋼結構協會編寫《690MPa~960MPa 高強度鋼結構設計標準》團體標準。該標準旨在改善國內外現有鋼結構設計規範,主要涵蓋 S355、S460 乃至 S690 等牌號,提出針對 S690 至 S960 超高強度級別的系統性設計方法。
該標準於 2024 年 5 月在香港理工大學舉辦了首次專家委員討論會,並於 2025 年 5 月在清華大學舉辦第二次討論會,於同年 8 月完成廣泛意見徵集稿,最終於 2026 年 2 月順利通過中國鋼結構協會的專家審查。審查組一致認為該標準內容全面、技術指標科學合理,達到國際領先水平。這意味着未來無論是摩天大樓、大跨度橋梁、還是重大基礎設施,設計人員將有章可循,徹底改變面對 S690、S960 兆帕級別超高強鋼材鋼構「有材可用、無規可依」的現狀,相關應用將從「個案」走向「常態」。
高強鋼構漸普及,國家建築業減碳達標可期
隨着 S960 項目的成功和配套標準的出台,高強鋼結構將在更多基礎設施項目中得到應用,其綠色低碳的價值也將得到更廣泛的認可。
國家「十五五」規劃將新材料列為構築新質生產力的核心先導產業,提出「自主可控、綠色低碳、前沿引領」及「材料先行、應用驗證、場景牽引」,鼓勵先行先試,為 S960 鋼材廣泛的工程應用提供了堅實的政策支撐。同時,香港發展局發佈《建造業 2.0》綱領性文件提出「創新、專業化、工業化」三大願景,包括高強鋼等先進材料的推廣。從政策響應到技術攻關,從行業認可到標準制定,S960 行人天橋的每一步都凝聚了科研人員、工程師和業界伙伴的心血。這座天橋不僅是連接社區的便民設施、更是一座見證香港與國家同頻共振、共同邁向高質量發展、踐行綠色願景的里程碑。
CNERC 將繼續攜手政府和業界推動高強鋼從「小眾材料」走向「主流選擇」,以科技創新賦能綠色建造,以標準引領促進行業升級,為國家建築業碳達峰、碳中和目標貢獻香港的智慧與力量。通過 S690 至 S960 高強度鋼材鋼構在建築中依照歐盟標準而獲得成功的經驗,香港建造業亦將為中國優質鋼材鋼構和建築技術輸出海外作貢獻。
(除另有註明,圖片由作者提供)
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