波形梁鋼護欄鍍鋅防腐層檢測分析

廣東省交通運輸建設工程質量檢測中心/邱金水

關鍵字：波形梁鋼護欄；鍍鋅防腐層；交通安全

引言

我國在高速公路的建設中，普遍采用的護欄類型為波形梁鋼護欄，并在使用的過程中，對其開展了一定的防腐處理，這種做法會減少和延緩腐蝕，提高鋼結構的安全可靠性、美觀性及延長使用壽命。高速公路的護欄質量提升，也是保障車輛安全運行的關鍵所在，一旦出現車輛的失控，便可以起到一定的緩沖作用。

一、研究背景

波形梁鋼護欄由波形梁板、立柱、端頭、拼接螺栓、連接螺栓、防阻塊、托架、橫隔梁等構件組成。現階段對波形梁鋼護欄的防腐處理，可以分為熱浸鍍鋅涂層、熱浸鍍鋁涂層、熱浸鍍鋅鋁合金涂層等十幾種防腐處理方式。從我國現階段高速公路項目的交通安全設施工程項目的建設現狀來看，熱浸鍍鋅防腐的處理方式，是主要的防腐處理手段。特別是在近些年的發展過程中，交通安全問題越發的受到人們關注，使得在建設公路項目的過程中，對其交通安全設施產品的質量檢測，成為了工程項目重要組成部分。波形梁鋼護欄的質量檢測就是其中重要的一個環節，而防腐層的質量檢測又是其中比較重要的一塊。

二、鍍鋅防腐層質量控制指標

目前對波形梁鋼護欄防腐層質量檢測的判定依據為《波形梁鋼護欄 第1部分：兩波形梁鋼護欄》（GB/T 31439.1-2015）和《公路交通工程鋼構件防腐技術條件》（GB/T 18226-2015），這兩個標準中對鍍鋅防腐層質量作出了明確的規定，包括鍍鋅層外觀質量、鍍鋅層附著量與厚度、鍍鋅層均勻性、鍍鋅層附著性等指標的技術要求。《波形梁鋼護欄 第1部分：兩波形梁鋼護欄》（GB/T 31439.1-2015）中規定護欄的所有構件均應進行防腐處理，其防腐層要求應符合《公路交通工程鋼構件防腐技術條件》（GB/T 18226-2015）的規定，對于圓管立柱產品，其內壁防腐質量要求應不低于外壁防腐質量要求。

（一）外觀質量

鍍鋅構件表面應顏色一致、均勻完整，鍍件無漏鍍等缺陷，表面不應有流掛、滴瘤或多余結塊。有螺紋的構件在熱浸鍍鋅后，應清理螺紋或作離心分離。

（二）鍍鋅層附著量與厚度

鍍鋅鋼構件鋅層附著量與厚度應不低于表1的要求。

目前鋼構件鍍鋅層厚度主要采取磁性涂層測厚儀進行測量，《公路交通工程鋼構件防腐技術條件》（GB/T 18226-2015）中規定鋼構件基體上的單一涂層及復合總涂層厚度按GB/T 4986的規定進行，以測量值的算術平均值表示測試結果，若測試值中10%以上的值超出技術要求范圍，即使算術平均值符合技術要求，但該結果仍為不符合本標準要求。

（三）鍍鋅層的均勻性

早期的行業標準《公路波形梁鋼護欄》（JT/T281-2007）中采用硫酸銅法試驗來檢測鍍鋅層均勻性。目前國家標準《波形梁鋼護欄 第1部分：兩波形梁鋼護欄》（GB/T 31439.1-2015）中是以構件鍍鋅層厚度的最大值、最小值與平均值之差的絕對值與平均值的比值來表示，標準中規定鍍鋅層的均勻度應滿足：平均厚度與最小厚度之差應不大于平均厚度的25%，最大厚度與平均厚度之差應不大于平均厚度的40%。

（四）鍍鋅層附著性

鍍鋅構件的鋅層與基底金屬結合牢固，經附著性試驗后，鋅層不剝離、不凸起，不得開裂或起層到用裸手指能擦掉的程度。

（五）鍍鋅層耐鹽霧性

板狀構件的焊接部位、緊固件、連接件及鋼絲鍍鋅構件經168h的中性鹽霧試驗后，不應出現紅色腐蝕現象。

在對波形梁鋼護欄鍍鋅防腐層質量的檢測中，對于上述幾個質量控制指標的檢測，只要有一項指標不符合標準的規定，就說明該鋼護欄構件的鍍鋅防腐層質量達不到標準要求。在實際檢測過程中，我們往往只重視鍍鋅層附著量與厚度的質量控制，而忽視鍍鋅層外觀質量、均勻性、附著性等控制指標。鍍鋅層各項質量控制指標是否滿足標準要求，都可能影響鍍鋅層防腐效果，從而影響波形梁鋼護欄的使用壽命。如鍍鋅層附著性不好就會導致鋅層脫落，即使鍍鋅層附著量與厚度滿足標準要求，防腐效果也無從談起。

三、影響鍍鋅防腐層質量的因素

（一）鋅液溫度與浸鍍時間

在采用熱浸鍍鋅的工藝時，其鋅液的溫度以及時間把控，是影響鍍鋅層質量的關鍵。在鋼材進入到特定溫度的鋅液之后，鋼材的表面會與鋅液出現一定的化學反應。其次，一旦鋅液溫度過低，就會導致形成的鍍鋅層質量不佳。

（二）鋼基的成分

現階段在鋼護欄的基材使用中，基本上采用的是Q235鋼材，其中有著諸多的微量元素。對于鍍鋅層的質量而言，這些微量元素的數量，也有著重要的作用。在鋼材當中的含碳量越高，就使得鋅與鐵之間有著較為激烈的反應，進而導致鋅鐵合金層較厚。另一方面，含碳量也對鋅層表面的外觀起到一定的影響。

（三）鋅液成分

當下在國家的相關規定中，對于熱浸鍍鋅的工藝方式，有著較為明確的規定。例如，在鋅液當中的鉛含量，并不會對合金層的質量造成影響，但是會降低鋅液熔點，使得延長了鋅層的凝固時間，進而造成了大鋅花的出現。其次，鋁元素也是鋅液當中主要的元素，對其新層的整體光澤度會起到直接的影響。相關研究中發現，在鋁含量達到5%的情況下，往往會實現最佳的耐腐蝕性。

四、波形梁鋼護欄鍍鋅防腐層檢測要點

（一）鍍鋅層外觀質量的評判

對波形梁鋼護欄鍍鋅層外觀質量的檢測，主要是檢測人員根據目測及手感檢查來辨別。在鍍鋅層外觀質量的實際檢測中，會遇到各種外觀質量的波形梁鋼護欄。國家標準雖然有較為細致的判定要求，我們在檢測的時候也需要了解造成差別的各種原因，這樣更加有利于對波形梁鋼護欄防腐層質量的分析判定。例如而漏鋅情況的出現，可能是鋼護欄基底金屬鋼材在熱浸鍍鋅前沒有處理好，表面可能存在臟物。

（二）鍍鋅層厚度檢測要點

目前波形梁鋼護欄鍍鋅層厚度的主要檢測方法為磁性法。采用磁性涂層測厚儀檢測波形梁鋼護欄鍍鋅層厚度時，有許多影響鍍鋅層厚度檢測正確性的因數，除了檢測設備、檢測人員外，還包括基體金屬厚度、基體金屬的磁性、曲率、邊緣效應、表面粗糙度、磁場、基體金屬機械加工方向、測頭壓力及測頭取向等。

為了不受上述不利因素對檢測結果的干擾，磁性法檢測波形梁鋼護欄鍍鋅層厚度時需要注意的事項如下：

涂層測厚儀在使用前應根據說明書用一些適當的校準片進行校準；或采用比較法進行校準，即從這些校準片中選一種對其進行磁性法測厚，同時對其采用涉及該特定覆蓋層的有關國際標準所規定的的方法測厚，然后將測得的數據進行比較。儀器在使用期間，每隔一段時間應進行校準。

涂層測厚儀使用前應檢查測頭前端的清潔度，同時應清理鋼構件表面的油脂、灰塵、腐蝕物等，儀器探頭必須與試樣表面緊密接觸。

強磁場，例如各種電器設備產生的強磁場，會嚴重干擾使用固定磁場的涂層測厚儀的工作，所以在檢測時應避開強磁場。

測量時應合理選擇參比面、測量點的布置方式和測量點數量，測量位置和數量的選擇不應嚴重影響檢測結果。測點位置應選擇在構件表面平緩處，并避開邊緣、螺孔及截面內轉角和焊縫、鋅瘤、氧化物腐蝕斑等表面較粗糙之處。

測量時施加于涂層測厚儀探頭上的壓力必須恒定、適當，使軟的覆蓋層都不致變形。

總結

綜上所述，波形梁鋼護欄被廣泛地應用于高速公路建設中，其防腐層的質量控制直接影響鋼護欄的安全可靠性、美觀性和使用壽命。本文通過對波形梁鋼護欄鍍鋅防腐層質量控制指標、影響鍍鋅防腐層質量的因素、鍍鋅防腐層檢測要點等進行了分析，為波形梁鋼護欄鍍鋅層防腐層的檢測提供一定的參考。