淺析汽車強(qiáng)化腐蝕試驗(yàn)鹽濺路

龍春林，譚 成，李效輝，葉柳明，李路生

（上汽通用五菱汽車股份有限公司，廣西 柳州）

0 概述

某汽車試驗(yàn)場(chǎng)具備整車耐久、動(dòng)力總成試驗(yàn)、以及動(dòng)力經(jīng)濟(jì)性、制動(dòng)性、操穩(wěn)等試驗(yàn)?zāi)芰?，但汽車道路?qiáng)化腐蝕試驗(yàn)的能力暫時(shí)未具備，以至該試驗(yàn)一直外委在其他有資質(zhì)的汽車試驗(yàn)場(chǎng)進(jìn)行。外委試驗(yàn)存在試驗(yàn)費(fèi)用高昂、等待試驗(yàn)時(shí)間長(zhǎng)，另外現(xiàn)場(chǎng)故障的確認(rèn)及項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)評(píng)審的時(shí)間也過長(zhǎng)，對(duì)項(xiàng)目開發(fā)周期產(chǎn)生一定的影響。為了進(jìn)一步提升自身試驗(yàn)場(chǎng)的試驗(yàn)?zāi)芰Γ瑫r(shí)出于企業(yè)降本增效的目的，某汽車試驗(yàn)場(chǎng)近期順利完成了強(qiáng)化道路腐蝕試驗(yàn)相關(guān)設(shè)施的建設(shè)。

目前國(guó)內(nèi)驗(yàn)證汽車防腐性能最簡(jiǎn)單高效的方式就是進(jìn)行汽車道路強(qiáng)化腐蝕試驗(yàn)測(cè)試。本文探討的汽車強(qiáng)化腐蝕試驗(yàn)鹽濺池主要是為了模擬冰雪地區(qū)路面撒融雪鹽的實(shí)際情況，使試驗(yàn)車輛通過鹽濺池，鹽水飛濺到底盤及車身下部，以此來考核試驗(yàn)車底盤及車身下部的耐腐蝕能力。而要想在試驗(yàn)時(shí)讓鹽濺池路面形成符合設(shè)計(jì)要求的均勻且連續(xù)的鹽水水膜，就需要建設(shè)一套符合試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的鹽濺池、雨棚、以及鹽濺槽給排水系統(tǒng)[1]。

1 鹽濺路施工

1.1 鹽濺路施工工藝

鹽濺池的設(shè)計(jì)，包括鹽濺路及連接路兩部分，鹽濺路分為A、B、C、D 四部分，A 部分為的下坡路，坡度控制在3%～5%，長(zhǎng)度控制在10～15 m，B、C 部分為鹽濺槽，D 部分為上坡路，長(zhǎng)度控制在15～20 m 左右，坡度與A 部分一致即可，鹽濺槽長(zhǎng)度大于70 m，以便試驗(yàn)車輛能夠保持一定的試驗(yàn)車速，中間有縱向隔水坎，隔水坎寬度不應(yīng)過寬，以免車輛行駛時(shí)會(huì)碾壓上去，隔水坎左右各設(shè)置一條鹽濺槽，寬度控制在1.5～2 m，深度控制在30～80 mm，在下坡后約2 m 左右距離，在鹽濺槽的右側(cè)設(shè)置一個(gè)長(zhǎng)方形的方坑，以及在距離下坡段底部約5 m 左右處，在鹽濺槽的左側(cè)也設(shè)置一個(gè)同樣的方坑，另外，長(zhǎng)度、寬度及深度根據(jù)不同車型，進(jìn)行不同的設(shè)置。鹽濺槽以汽車駛?cè)氲姆较蛟O(shè)置一個(gè)下坡路面，以便形成流動(dòng)鹽水膜，坡度控制在0.3%～0.5%左右。另外，在鹽濺槽接近下坡底部位置設(shè)置鹽濺槽進(jìn)水管，完成鹽水的流入，在鹽濺槽后端與上坡位置連接處的最低位置設(shè)計(jì)回水管，完成鹽水排回鹽濺路的循環(huán)水池。

連接路分別設(shè)置在鹽濺路的兩頭，汽車進(jìn)入端連接路以及出口端連接路。

1.2 鹽濺路鋼筋混凝土澆筑

本試驗(yàn)場(chǎng)設(shè)計(jì)的鹽濺池包含鹽濺路及連接路兩部分，鹽濺路長(zhǎng)度大于100 m，其中連接路長(zhǎng)度控制在30 m 左右，路面寬度為一般控制在3.7～5 m，路面厚度50 cm，其中包括20 cm C40 槽形鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，15 cm C20 水泥混凝土，以及15 cm 級(jí)配碎石。HDPE 防滲膜在邊緣沿碎石墊層外側(cè)輪廓布置，防滲膜和碎石墊層之間鋪設(shè)無紡?fù)凉げ?。碎石墊層底部為雙向坡度，鹽濺槽為鋼筋水泥混凝土結(jié)構(gòu)，采用環(huán)氧樹脂處理的防腐鋼筋，槽結(jié)構(gòu)滿布鋼筋。

連接路為水泥混凝土路面，其中包括30 cm 厚級(jí)配碎石，以及22 cm 厚C30 水泥混凝土（彎拉強(qiáng)度≥4.5 MPa），每隔5 m 設(shè)一道縮縫，5 mm 寬，縮縫用聚氨酯路用嵌縫膠填充。

圖1 鹽濺路路面（某汽車試驗(yàn)場(chǎng)）

1.3 鹽濺路施工要點(diǎn)

（1）鹽濺槽兩側(cè)邊沿需要倒圓角，避免形成鹽水堆積。

（2）鹽濺槽槽底平面平整度：整個(gè)槽底任意點(diǎn)的實(shí)際標(biāo)高在設(shè)計(jì)標(biāo)高的±2 mm 以內(nèi)，利用4 m 直線規(guī)檢查時(shí)，其間隙不得超過3 mm。

（3）槽結(jié)構(gòu)滿布鋼筋，由于車輛進(jìn)入方坑時(shí)沖擊強(qiáng)度大，所以鋼筋需均采用HRB400 級(jí)環(huán)氧樹脂涂層鋼筋，強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fy=360 N/mm2。

（4）槽體鋼筋保護(hù)層厚度為40 mm。

（5）方坑為現(xiàn)澆鋼筋混凝土。

（6）混凝土強(qiáng)度等級(jí)：基礎(chǔ)及上部結(jié)構(gòu)除圖紙注明外均為C40 預(yù)拌混凝土。施工單位必須按采用的混凝土強(qiáng)度等級(jí)進(jìn)行混凝土級(jí)配設(shè)計(jì)，并經(jīng)質(zhì)檢部門檢驗(yàn)合格后方可全面施工。

（7）水泥：除圖紙說明外，采用普通硅酸鹽水泥。

2 雨棚施工

2.1 雨棚施工工藝

鹽濺池雨棚為室外構(gòu)筑物，雨棚為門式剛架輕型鋼結(jié)構(gòu)，長(zhǎng)度一般左右分別長(zhǎng)出鹽濺路3～5 m，跨度一般在5～5.5 m，下弦標(biāo)高一般大于4 m，設(shè)計(jì)使用年限為50 年，建筑結(jié)構(gòu)的安全等級(jí)為二級(jí)。雨棚分為屋面工程與墻體工程兩部分。

屋面為單層壓型鋼板防水屋面，排水為自由落水，施工做法由上到下：

（1）屋面外板：熱鍍鋅鋁鋅本色壓型鋼板屋面外板（55%Al、43.5%Zn、1.5%Si），360°直立鎖縫構(gòu)造，滑動(dòng)支座，版型一般推薦YX66-394-788。

（2）熱鍍鋅冷彎薄壁鋼檁條：一般左右各3 三排，共6 排排列，每排鋼檁條之間通過直拉條、斜拉條進(jìn)行螺栓緊固連接。每排檁條可由6～8 m 的檁條通過聯(lián)系搭接而成。

（3）鋼架系統(tǒng)：雨棚工程鋼架系統(tǒng)選用的型鋼均采用普通熱軋型鋼，雨棚每排鋼架間距5 m，鋼架由左右兩條鋼柱及中間一條鋼梁（該鋼梁由兩條鋼梁焊接而成、呈人字形，角度約170°）組成，左右鋼柱之間分別用圓形空心型鋼螺栓連接，鋼梁之間也是用相同連接方式，連接成長(zhǎng)我們所需要的雨棚鋼架系統(tǒng)。

外墻工程：外墻工程分為外墻1（圖2）和外墻2（圖3）兩部分。

圖2 外墻1（某汽車試驗(yàn)場(chǎng)）

圖3 外墻2（某汽車試驗(yàn)場(chǎng)）

外墻1 部分：鹽濺池雨棚標(biāo)高0.8～1 m 以上至標(biāo)高2.5～3.5 m 外墻為單層FRP 采光板外墻面，具體尺寸可視需求情況而定，做法（由外到內(nèi)）如下：a.FRP 采光板，乳白色，單層1.5～2 mm 厚，水波紋型，橫向鋪設(shè)固定在鍍鋅方鋼管立柱上；b.鍍鋅方管立柱焊接固定在外墻2 的預(yù)埋鋼板上。

外墻2 部分：鹽濺池側(cè)壁內(nèi)面標(biāo)高0.8～1 m 以下至池底、側(cè)壁外面標(biāo)高0.8～1 m 以下至室外地面及側(cè)壁頂面均為深灰色面磚外墻面，鹽濺池側(cè)壁厚采用20 cm C40 槽形鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，每間隔5～6 m 位置設(shè)置鋼筋混泥土鋼柱固定座，鋼柱安裝完成后進(jìn)行C40 混泥土澆筑。

2.2 雨棚施工要點(diǎn)

2.2.1 本色復(fù)合壓型鋼板屋面施工要點(diǎn)

（1）本工程屋面的復(fù)合壓型鋼板的鋪設(shè)要注意常年風(fēng)向，板肋搭接須與常年風(fēng)向相背。

（2）本工程現(xiàn)場(chǎng)復(fù)合壓型鋼板的板肋搭接處，在兩肋之間加設(shè)密封膠條。

（3）泛水板及蓋縫板的固定，在與壓型鋼板板肋方向垂直時(shí)，每肋用一釘固定在檁條上，如與壓型鋼板板肋方向同向時(shí)，每隔500 mm 用一釘固定，泛水板、蓋縫板的搭接寬度均不小于200 mm，外層板均需封膠一道，內(nèi)層板無膠，并以防水鉚釘固定，間距80 mm。

（4）由于壓型鋼板的節(jié)點(diǎn)詳圖因各生產(chǎn)廠家的板型不同而異，因此，本工程有關(guān)復(fù)合壓型鋼板的節(jié)點(diǎn)，必須在生產(chǎn)廠家認(rèn)可后方可施工。生產(chǎn)廠家必須保證施工后不漏水，如果生產(chǎn)廠家對(duì)有關(guān)復(fù)合壓型鋼板的節(jié)點(diǎn)詳圖有異議，應(yīng)由生產(chǎn)廠家對(duì)節(jié)點(diǎn)圖進(jìn)行修改，由發(fā)包單位認(rèn)可后方可施工，且生產(chǎn)廠家保證施工后不漏水。

（5）所有室外泛水板或蓋縫板均采用0.6 mm 厚鍍鋁鋅彩鋼板，顏色同屋面板。

（6）本工程復(fù)合壓型鋼板安裝上所需密封膠均為不腐蝕金屬構(gòu)件的單組份聚氨脂密封膠。

（7）壓型鋼板屈服強(qiáng)度：外板屈服強(qiáng)度不小于345 MPa。

2.2.2 熱鍍鋅冷彎薄壁鋼檁條施工要點(diǎn)

（1）所有薄壁檁條均用鋼材Q345 冷彎而成，屈服強(qiáng)度fy≥345 N/mm2，采用E50XX 型焊條。其余連接板Q235-B 鋼，采用E43XX 型焊條。

（2）本施工應(yīng)配合建筑及公用圖紙施工，檁條長(zhǎng)度及螺栓孔位置需放樣確定，配合建筑圖設(shè)泛水板等相連的檁條。

（3）未注明時(shí)檁條與檁托的連接采用4.6 級(jí)普通螺栓M12。

（4）本屋面檁條節(jié)點(diǎn)須配合剛架圖施工。

（5）所有洞口尺寸除特殊要求外，必須保證為洞口內(nèi)凈尺寸，需根據(jù)檁條翼緣寬度調(diào)整檁條間距。

（6）屋面、墻面洞口尺寸及位置施工前須與建筑、公用等專業(yè)圖紙核對(duì)，無誤后方可施工。

2.2.3 鋼架系統(tǒng)施工要點(diǎn)

屋面梁的安裝宜先從靠近山墻有柱間支撐的兩榀剛架開始，安裝完畢后將其間檁條、支撐、隅撐全部裝好，形成局部的空間剛度單元，以此為起點(diǎn)，向另一端順序安裝。施工中屋面梁應(yīng)采用支撐充分固定。施工時(shí)應(yīng)采取妥善措施保證結(jié)構(gòu)在安裝過程中的安全。

（1）手工焊時(shí)，分別采用E43XX 或E50XX 焊條，自動(dòng)焊接或半自動(dòng)焊接時(shí)采用的焊絲和焊劑，應(yīng)與主體金屬的強(qiáng)度相匹配，具體可由施工單位根據(jù)焊機(jī)選用。施工中凡是要求坡口焊接的均為等強(qiáng)連接，應(yīng)設(shè)引弧板，施焊完后將引弧板割掉。

（2）所有需要拼接的構(gòu)件采用全熔透對(duì)接焊縫等強(qiáng)拼接，上、下翼緣和腹板中的拼接位置應(yīng)錯(cuò)開，并避免與加勁板重合，腹板拼接焊縫和與它平行的加勁板至少相距200 mm，與上、下翼緣拼接焊縫至少相距200 mm。

（3）凡是采用坡口等強(qiáng)度連接的T 形焊縫和全熔透的對(duì)接焊縫其兩端必需配置引弧板和引出板，施焊完后切除。

（4）鋼柱在柱頂，柱底以及上、下柱連接處的所有豎向加勁板應(yīng)與橫向端板刨平頂緊后焊接。

（5）本工程凡是采用高強(qiáng)度螺栓連接的節(jié)點(diǎn)，其連接處摩擦面需經(jīng)特殊處理。處理后的摩擦面抗滑移系數(shù)應(yīng)達(dá)到0.35（Q235 級(jí)鋼）或0.40（Q345 級(jí)鋼）以上。

（6）永久性普通螺栓緊固后外露絲扣不少于2扣，應(yīng)將絲扣打毛或?qū)⒙菝焙杆酪苑浪蓜?dòng)。

（7）本工程中未注明的構(gòu)件連接方式均為角焊縫焊接，焊縫長(zhǎng)度為滿焊。

（8）焊接H 型鋼柱或箱型柱與焊接H 型鋼梁剛接時(shí)，柱在梁翼緣上下各500 mm 的節(jié)點(diǎn)范圍內(nèi)，翼緣與腹板的連接焊縫應(yīng)采用坡口全熔透焊縫。

（9）在制作前鋼材表面應(yīng)進(jìn)行噴砂（或拋丸）除銹處理，現(xiàn)場(chǎng)焊接兩側(cè)各50 mm 范圍內(nèi)暫不涂漆，待現(xiàn)場(chǎng)焊完后，按規(guī)定補(bǔ)涂。涂漆時(shí)應(yīng)注意，凡是高強(qiáng)度螺栓連接范圍內(nèi)不允許涂刷油漆或油污，要求接觸面進(jìn)行噴砂處理。鋼柱插入杯口部分及鉸接柱柱底不得涂油漆，并應(yīng)做噴砂處理。

（10）鋼結(jié)構(gòu)安裝完畢后在主鋼構(gòu)上不允許大面積焊接，如在鋼構(gòu)上焊接較小構(gòu)件，應(yīng)分段焊接，并應(yīng)控制焊接電流、溫度、變形等，以保證鋼結(jié)構(gòu)的安全。

2.2.4 外墻工程施工要點(diǎn)

本工程采用的FRP 采光板為單層1.5 厚乳白色FRP 板材；要求FRP 板材為阻燃型，氧指數(shù)不小于30，透光率不大于75%，固化度不小于82%，巴氏硬度不小于40（標(biāo)準(zhǔn)樣件），彎曲強(qiáng)度70～100 MPa。

3 鹽濺槽給排水系統(tǒng)施工

3.1 鹽濺槽給排水系統(tǒng)施工工藝

鹽濺槽給排水采用循環(huán)供水系統(tǒng)，即耐腐蝕不銹鋼潛水泵（單臺(tái)流量、揚(yáng)程及功率需根據(jù)實(shí)際情況而定）從調(diào)節(jié)水池吸鹽水增壓后輸送至進(jìn)水橫截溝和兩個(gè)方坑，鹽液充滿橫截溝和方坑后沿著槽底縱坡下流，經(jīng)排水橫截溝收集后通過管道流回到循環(huán)水池，在循環(huán)水池沉淀后供耐腐蝕不銹鋼潛水泵吸水用，從而完成循環(huán)。

在循環(huán)水池旁設(shè)一敞口組合式不銹鋼肋板水箱用于調(diào)配鹽溶液，固體鹽經(jīng)鹽溶液調(diào)配水箱人工溶解后，重力流入循環(huán)水池，在循環(huán)水池三級(jí)沉淀區(qū)設(shè)一攪拌機(jī)，將調(diào)配的高濃度鹽溶液與循環(huán)水池內(nèi)的鹽溶液充分混合。

3.2 鹽濺槽給排水系統(tǒng)施工要點(diǎn)

（1）埋地給水管道：采用PE（SDR17）塑料給水管，熱熔連接，給水建議直徑要大一些，PE100-150即可；鹽濺槽進(jìn)水管、橫截溝進(jìn)水管及方坑進(jìn)水管采用PE 管可以小一些，PE80-100 即可；排水橫截溝回收水管采用大管，PE150-200 即可。

（2）設(shè)計(jì)槽底鹽液高度為5～10 mm，當(dāng)鹽液高度超過設(shè)計(jì)值時(shí)，鹽液通過溢流管溢流至循環(huán)水池；溢流管可采用PE150 管。

（3）耐腐蝕不銹鋼潛水泵，本工程推薦單臺(tái)流量：16 m/h；揚(yáng)程：12 m；功率：1.1 kW。

（4）循環(huán)水池給水管、鹽濺槽進(jìn)水管、橫截溝進(jìn)水管，方坑進(jìn)水管、排水橫截溝回收水管需設(shè)置地面操作鋼筋混凝土矩形立式閘閥井，以便進(jìn)行水量調(diào)節(jié)。

（5）循環(huán)水池閥門井人孔，需蓋帶鋼肋玻璃鋼蓋板，以防其他物品墜入。

（6）攪拌機(jī)，功率：4 kW，轉(zhuǎn)速：125 r/min，軸長(zhǎng)：2.7 m，攪拌軸直徑：51 mm，攪拌葉直徑：965 mm。

（7）循環(huán)水池采用C35 級(jí)防水混凝土，抗?jié)B等級(jí)P6。

（8）鋼筋保護(hù)層厚度：水池池壁及底板40 mm，頂板20mm，梁35mm。鋼筋采用HRB400。

（9）循環(huán)水池清空時(shí)需環(huán)衛(wèi)部門用專用車輛進(jìn)行抽空。

4 施工過程中存在的問題及糾正措施

循環(huán)水池?cái)嚢铏C(jī)工作時(shí)存在攪拌無力的現(xiàn)象，且存在開啟1 分鐘后電機(jī)工作失效的故障，經(jīng)過檢查發(fā)現(xiàn)電機(jī)電源線束接反，工作時(shí)出現(xiàn)跳閘保護(hù)的現(xiàn)象，經(jīng)重新正確安裝后故障消除。

試運(yùn)行時(shí)發(fā)現(xiàn)橫截溝溢水量少，無法形成試驗(yàn)要求的深度的水膜，經(jīng)過優(yōu)化進(jìn)水橫截溝和兩個(gè)方坑3 根進(jìn)水的的進(jìn)水方式，以及調(diào)節(jié)水閥的出水量，經(jīng)過多次比對(duì)后，溢流裝置溢出的水完全覆蓋鹽濺池路面并形成滿足鹽霧試驗(yàn)要求的均勻水膜。效果詳見圖4 和圖5。

圖4 鹽濺池改進(jìn)前的溢流效果圖（某汽車試驗(yàn)場(chǎng)）

圖5 改進(jìn)后的溢流效果圖（某汽車試驗(yàn)場(chǎng)）

5 結(jié)語

本文描述了一種汽車道強(qiáng)化腐蝕試驗(yàn)鹽濺路的路面、雨棚、以及鹽濺槽給排水系統(tǒng)施工方法，闡明路面、雨棚、以及鹽濺槽給排水系統(tǒng)施工工藝以及施工要點(diǎn)，并將施工過程中存在的問題及糾正措施進(jìn)行說明。希望對(duì)汽車道強(qiáng)化腐蝕試驗(yàn)鹽濺路的施工提供一定的參考價(jià)值。