淺析汽車強化腐蝕試驗鹽濺路

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

某汽車試驗場具備整車耐久、動力總成試驗、以及動力經(jīng)濟性、制動性、操穩(wěn)等試驗?zāi)芰Γ嚨缆窂娀g試驗的能力暫時未具備，以至該試驗一直外委在其他有資質(zhì)的汽車試驗場進行。外委試驗存在試驗費用高昂、等待試驗時間長，另外現(xiàn)場故障的確認及項目現(xiàn)場評審的時間也過長，對項目開發(fā)周期產(chǎn)生一定的影響。為了進一步提升自身試驗場的試驗?zāi)芰Γ瑫r出于企業(yè)降本增效的目的，某汽車試驗場近期順利完成了強化道路腐蝕試驗相關(guān)設(shè)施的建設(shè)。

目前國內(nèi)驗證汽車防腐性能最簡單高效的方式就是進行汽車道路強化腐蝕試驗測試。本文探討的汽車強化腐蝕試驗鹽濺池主要是為了模擬冰雪地區(qū)路面撒融雪鹽的實際情況，使試驗車輛通過鹽濺池，鹽水飛濺到底盤及車身下部，以此來考核試驗車底盤及車身下部的耐腐蝕能力。而要想在試驗時讓鹽濺池路面形成符合設(shè)計要求的均勻且連續(xù)的鹽水水膜，就需要建設(shè)一套符合試驗標準的鹽濺池、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，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%，長度控制在10～15 m，B、C 部分為鹽濺槽，D 部分為上坡路，長度控制在15～20 m 左右，坡度與A 部分一致即可，鹽濺槽長度大于70 m，以便試驗車輛能夠保持一定的試驗車速，中間有縱向隔水坎，隔水坎寬度不應(yīng)過寬，以免車輛行駛時會碾壓上去，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)置一個長方形的方坑，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)置一個同樣的方坑，另外，長度、寬度及深度根據(jù)不同車型，進行不同的設(shè)置。鹽濺槽以汽車駛?cè)氲姆较蛟O(shè)置一個下坡路面，以便形成流動鹽水膜，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

本試驗場設(shè)計的鹽濺池包含鹽濺路及連接路兩部分，鹽濺路長度大于100 m，其中連接路長度控制在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)凉げ肌Ｋ槭瘔|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 厚級配碎石，以及22 cm 厚C30 水泥混凝土（彎拉強度≥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（某汽車試驗場）

1.3 鹽濺路施工要點

（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：整個槽底任意點的實際標高在設(shè)計標高的±2 mm 以內(nèi)，利用4 m 直線規(guī)檢查時，其間隙不得超過3 mm。

（3）槽結(jié)構(gòu)滿布鋼筋，由于車輛進入方坑時沖擊強度大，所以鋼筋需均采用HRB400 級環(huán)氧樹脂涂層鋼筋，強度設(shè)計值fy=360 N/mm2。

（4）槽體鋼筋保護層厚度為40 mm。

（5）方坑為現(xiàn)澆鋼筋混凝土。

（6）混凝土強度等級：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度等級進行混凝土級配設(shè)計，并經(jīng)質(zhì)檢部門檢驗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)，長度一般左右分別長出鹽濺路3～5 m，跨度一般在5～5.5 m，下弦標高一般大于4 m，設(shè)計使用年限為50 年，建筑結(jié)構(gòu)的安全等級為二級。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（某汽車試驗場）

圖3 外墻2（某汽車試驗場）

外墻1 部分：鹽濺池雨棚標高0.8～1 m 以上至標高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)面標高0.8～1 m 以下至池底、側(cè)壁外面標高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，鋼柱安裝完成后進行C40 混泥土澆筑。

2.2 雨棚施工要點

2.2.1 本色復(fù)合壓型鋼板屋面施工要點

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

（2）本工程現(xiàn)場復(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，每肋用一釘固定在檁條上，如與壓型鋼板板肋方向同向時，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，必須在生產(chǎn)廠家認可后方可施工。生產(chǎn)廠家必須保證施工后不漏水，如果生產(chǎn)廠家對有關(guān)復(fù)合壓型鋼板的節(jié)點詳圖有異議，應(yīng)由生產(chǎn)廠家對節(jié)點圖進行修改，由發(fā)包單位認可后方可施工，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）壓型鋼板屈服強度：外板屈服強度不小于345 MPa。

2.2.2 熱鍍鋅冷彎薄壁鋼檁條施工要點

（1）所有薄壁檁條均用鋼材Q345 冷彎而成，屈服強度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）未注明時檁條與檁托的連接采用4.6 級普通螺栓M12。

（4）本屋面檁條節(jié)點須配合剛架圖施工。

（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，無誤后方可施工。

2.2.3 鋼架系統(tǒng)施工要點

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，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，分別采用E43XX 或E50XX 焊條，自動焊接或半自動焊接時采用的焊絲和焊劑，應(yīng)與主體金屬的強度相匹配，具體可由施工單位根據(jù)焊機選用。施工中凡是要求坡口焊接的均為等強連接，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)件采用全熔透對接焊縫等強拼接，上、下翼緣和腹板中的拼接位置應(yīng)錯開，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）凡是采用坡口等強度連接的T 形焊縫和全熔透的對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度螺栓連接的節(jié)點，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)達到0.35（Q235 級鋼）或0.40（Q345 級鋼）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菝焙杆酪苑浪蓜印?/p>

（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，柱在梁翼緣上下各500 mm 的節(jié)點范圍內(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)進行噴砂（或拋丸）除銹處理，現(xiàn)場焊接兩側(cè)各50 mm 范圍內(nèi)暫不涂漆，待現(xiàn)場焊完后，按規(guī)定補涂。涂漆時應(yīng)注意，凡是高強度螺栓連接范圍內(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

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（標準樣件），彎曲強度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（單臺流量、揚程及功率需根據(jù)實際情況而定）從調(diào)節(jié)水池吸鹽水增壓后輸送至進水橫截溝和兩個方坑，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)水池三級沉淀區(qū)設(shè)一攪拌機，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

（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；鹽濺槽進水管、橫截溝進水管及方坑進水管采用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)計槽底鹽液高度為5～10 mm，當鹽液高度超過設(shè)計值時，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，本工程推薦單臺流量：16 m/h；揚程：12 m；功率：1.1 kW。

（4）循環(huán)水池給水管、鹽濺槽進水管、橫截溝進水管，方坑進水管、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，功率：4 kW，轉(zhuǎn)速：125 r/min，軸長：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 級防水混凝土，抗?jié)B等級P6。

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

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

4 施工過程中存在的問題及糾正措施

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

試運行時發(fā)現(xiàn)橫截溝溢水量少，無法形成試驗要求的深度的水膜，經(jīng)過優(yōu)化進水橫截溝和兩個方坑3 根進水的的進水方式，以及調(diào)節(jié)水閥的出水量，經(jīng)過多次比對后，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要求的均勻水膜。效果詳見圖4 和圖5。

圖4 鹽濺池改進前的溢流效果圖（某汽車試驗場）

圖5 改進后的溢流效果圖（某汽車試驗場）

5 結(jié)語

本文描述了一種汽車道強化腐蝕試驗鹽濺路的路面、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，并將施工過程中存在的問題及糾正措施進行說明。希望對汽車道強化腐蝕試驗鹽濺路的施工提供一定的參考價值。