浅析汽车强化腐蚀试验盐溅路

龙春林，谭 成，李效辉，叶柳明，李路生

（上汽通用五菱汽车股份有限公司，广西 柳州）

0 概述

某汽车试验场具备整车耐久、动力总成试验、以及动力经济性、制动性、操稳等试验能力，但汽车道路强化腐蚀试验的能力暂时未具备，以至该试验一直外委在其他有资质的汽车试验场进行。外委试验存在试验费用高昂、等待试验时间长，另外现场故障的确认及项目现场评审的时间也过长，对项目开发周期产生一定的影响。为了进一步提升自身试验场的试验能力，同时出于企业降本增效的目的，某汽车试验场近期顺利完成了强化道路腐蚀试验相关设施的建设。

目前国内验证汽车防腐性能最简单高效的方式就是进行汽车道路强化腐蚀试验测试。本文探讨的汽车强化腐蚀试验盐溅池主要是为了模拟冰雪地区路面撒融雪盐的实际情况，使试验车辆通过盐溅池，盐水飞溅到底盘及车身下部，以此来考核试验车底盘及车身下部的耐腐蚀能力。而要想在试验时让盐溅池路面形成符合设计要求的均匀且连续的盐水水膜，就需要建设一套符合试验标准的盐溅池、雨棚、以及盐溅槽给排水系统[1]。

1 盐溅路施工

1.1 盐溅路施工工艺

盐溅池的设计，包括盐溅路及连接路两部分，盐溅路分为A、B、C、D 四部分，A 部分为的下坡路，坡度控制在3%～5%，长度控制在10～15 m，B、C 部分为盐溅槽，D 部分为上坡路，长度控制在15～20 m 左右，坡度与A 部分一致即可，盐溅槽长度大于70 m，以便试验车辆能够保持一定的试验车速，中间有纵向隔水坎，隔水坎宽度不应过宽，以免车辆行驶时会碾压上去，隔水坎左右各设置一条盐溅槽，宽度控制在1.5～2 m，深度控制在30～80 mm，在下坡后约2 m 左右距离，在盐溅槽的右侧设置一个长方形的方坑，以及在距离下坡段底部约5 m 左右处，在盐溅槽的左侧也设置一个同样的方坑，另外，长度、宽度及深度根据不同车型，进行不同的设置。盐溅槽以汽车驶入的方向设置一个下坡路面，以便形成流动盐水膜，坡度控制在0.3%～0.5%左右。另外，在盐溅槽接近下坡底部位置设置盐溅槽进水管，完成盐水的流入，在盐溅槽后端与上坡位置连接处的最低位置设计回水管，完成盐水排回盐溅路的循环水池。

连接路分别设置在盐溅路的两头，汽车进入端连接路以及出口端连接路。

1.2 盐溅路钢筋混凝土浇筑

本试验场设计的盐溅池包含盐溅路及连接路两部分，盐溅路长度大于100 m，其中连接路长度控制在30 m 左右，路面宽度为一般控制在3.7～5 m，路面厚度50 cm，其中包括20 cm C40 槽形钢筋混凝土结构，15 cm C20 水泥混凝土，以及15 cm 级配碎石。HDPE 防渗膜在边缘沿碎石垫层外侧轮廓布置，防渗膜和碎石垫层之间铺设无纺土工布。碎石垫层底部为双向坡度，盐溅槽为钢筋水泥混凝土结构，采用环氧树脂处理的防腐钢筋，槽结构满布钢筋。

连接路为水泥混凝土路面，其中包括30 cm 厚级配碎石，以及22 cm 厚C30 水泥混凝土（弯拉强度≥4.5 MPa），每隔5 m 设一道缩缝，5 mm 宽，缩缝用聚氨酯路用嵌缝胶填充。

图1 盐溅路路面（某汽车试验场）

1.3 盐溅路施工要点

（1）盐溅槽两侧边沿需要倒圆角，避免形成盐水堆积。

（2）盐溅槽槽底平面平整度：整个槽底任意点的实际标高在设计标高的±2 mm 以内，利用4 m 直线规检查时，其间隙不得超过3 mm。

（3）槽结构满布钢筋，由于车辆进入方坑时冲击强度大，所以钢筋需均采用HRB400 级环氧树脂涂层钢筋，强度设计值fy=360 N/mm2。

（4）槽体钢筋保护层厚度为40 mm。

（5）方坑为现浇钢筋混凝土。

（6）混凝土强度等级：基础及上部结构除图纸注明外均为C40 预拌混凝土。施工单位必须按采用的混凝土强度等级进行混凝土级配设计，并经质检部门检验合格后方可全面施工。

（7）水泥：除图纸说明外，采用普通硅酸盐水泥。

2 雨棚施工

2.1 雨棚施工工艺

盐溅池雨棚为室外构筑物，雨棚为门式刚架轻型钢结构，长度一般左右分别长出盐溅路3～5 m，跨度一般在5～5.5 m，下弦标高一般大于4 m，设计使用年限为50 年，建筑结构的安全等级为二级。雨棚分为屋面工程与墙体工程两部分。

屋面为单层压型钢板防水屋面，排水为自由落水，施工做法由上到下：

（1）屋面外板：热镀锌铝锌本色压型钢板屋面外板（55%Al、43.5%Zn、1.5%Si），360°直立锁缝构造，滑动支座，版型一般推荐YX66-394-788。

（2）热镀锌冷弯薄壁钢檩条：一般左右各3 三排，共6 排排列，每排钢檩条之间通过直拉条、斜拉条进行螺栓紧固连接。每排檩条可由6～8 m 的檩条通过联系搭接而成。

（3）钢架系统：雨棚工程钢架系统选用的型钢均采用普通热轧型钢，雨棚每排钢架间距5 m，钢架由左右两条钢柱及中间一条钢梁（该钢梁由两条钢梁焊接而成、呈人字形，角度约170°）组成，左右钢柱之间分别用圆形空心型钢螺栓连接，钢梁之间也是用相同连接方式，连接成长我们所需要的雨棚钢架系统。

外墙工程：外墙工程分为外墙1（图2）和外墙2（图3）两部分。

图2 外墙1（某汽车试验场）

图3 外墙2（某汽车试验场）

外墙1 部分：盐溅池雨棚标高0.8～1 m 以上至标高2.5～3.5 m 外墙为单层FRP 采光板外墙面，具体尺寸可视需求情况而定，做法（由外到内）如下：a.FRP 采光板，乳白色，单层1.5～2 mm 厚，水波纹型，横向铺设固定在镀锌方钢管立柱上；b.镀锌方管立柱焊接固定在外墙2 的预埋钢板上。

外墙2 部分：盐溅池侧壁内面标高0.8～1 m 以下至池底、侧壁外面标高0.8～1 m 以下至室外地面及侧壁顶面均为深灰色面砖外墙面，盐溅池侧壁厚采用20 cm C40 槽形钢筋混凝土结构，每间隔5～6 m 位置设置钢筋混泥土钢柱固定座，钢柱安装完成后进行C40 混泥土浇筑。

2.2 雨棚施工要点

2.2.1 本色复合压型钢板屋面施工要点

（1）本工程屋面的复合压型钢板的铺设要注意常年风向，板肋搭接须与常年风向相背。

（2）本工程现场复合压型钢板的板肋搭接处，在两肋之间加设密封胶条。

（3）泛水板及盖缝板的固定，在与压型钢板板肋方向垂直时，每肋用一钉固定在檩条上，如与压型钢板板肋方向同向时，每隔500 mm 用一钉固定，泛水板、盖缝板的搭接宽度均不小于200 mm，外层板均需封胶一道，内层板无胶，并以防水铆钉固定，间距80 mm。

（4）由于压型钢板的节点详图因各生产厂家的板型不同而异，因此，本工程有关复合压型钢板的节点，必须在生产厂家认可后方可施工。生产厂家必须保证施工后不漏水，如果生产厂家对有关复合压型钢板的节点详图有异议，应由生产厂家对节点图进行修改，由发包单位认可后方可施工，且生产厂家保证施工后不漏水。

（5）所有室外泛水板或盖缝板均采用0.6 mm 厚镀铝锌彩钢板，颜色同屋面板。

（6）本工程复合压型钢板安装上所需密封胶均为不腐蚀金属构件的单组份聚氨脂密封胶。

（7）压型钢板屈服强度：外板屈服强度不小于345 MPa。

2.2.2 热镀锌冷弯薄壁钢檩条施工要点

（1）所有薄壁檩条均用钢材Q345 冷弯而成，屈服强度fy≥345 N/mm2，采用E50XX 型焊条。其余连接板Q235-B 钢，采用E43XX 型焊条。

（2）本施工应配合建筑及公用图纸施工，檩条长度及螺栓孔位置需放样确定，配合建筑图设泛水板等相连的檩条。

（3）未注明时檩条与檩托的连接采用4.6 级普通螺栓M12。

（4）本屋面檩条节点须配合刚架图施工。

（5）所有洞口尺寸除特殊要求外，必须保证为洞口内净尺寸，需根据檩条翼缘宽度调整檩条间距。

（6）屋面、墙面洞口尺寸及位置施工前须与建筑、公用等专业图纸核对，无误后方可施工。

2.2.3 钢架系统施工要点

屋面梁的安装宜先从靠近山墙有柱间支撑的两榀刚架开始，安装完毕后将其间檩条、支撑、隅撑全部装好，形成局部的空间刚度单元，以此为起点，向另一端顺序安装。施工中屋面梁应采用支撑充分固定。施工时应采取妥善措施保证结构在安装过程中的安全。

（1）手工焊时，分别采用E43XX 或E50XX 焊条，自动焊接或半自动焊接时采用的焊丝和焊剂，应与主体金属的强度相匹配，具体可由施工单位根据焊机选用。施工中凡是要求坡口焊接的均为等强连接，应设引弧板，施焊完后将引弧板割掉。

（2）所有需要拼接的构件采用全熔透对接焊缝等强拼接，上、下翼缘和腹板中的拼接位置应错开，并避免与加劲板重合，腹板拼接焊缝和与它平行的加劲板至少相距200 mm，与上、下翼缘拼接焊缝至少相距200 mm。

（3）凡是采用坡口等强度连接的T 形焊缝和全熔透的对接焊缝其两端必需配置引弧板和引出板，施焊完后切除。

（4）钢柱在柱顶，柱底以及上、下柱连接处的所有竖向加劲板应与横向端板刨平顶紧后焊接。

（5）本工程凡是采用高强度螺栓连接的节点，其连接处摩擦面需经特殊处理。处理后的摩擦面抗滑移系数应达到0.35（Q235 级钢）或0.40（Q345 级钢）以上。

（6）永久性普通螺栓紧固后外露丝扣不少于2扣，应将丝扣打毛或将螺帽焊死以防松动。

（7）本工程中未注明的构件连接方式均为角焊缝焊接，焊缝长度为满焊。

（8）焊接H 型钢柱或箱型柱与焊接H 型钢梁刚接时，柱在梁翼缘上下各500 mm 的节点范围内，翼缘与腹板的连接焊缝应采用坡口全熔透焊缝。

（9）在制作前钢材表面应进行喷砂（或抛丸）除锈处理，现场焊接两侧各50 mm 范围内暂不涂漆，待现场焊完后，按规定补涂。涂漆时应注意，凡是高强度螺栓连接范围内不允许涂刷油漆或油污，要求接触面进行喷砂处理。钢柱插入杯口部分及铰接柱柱底不得涂油漆，并应做喷砂处理。

（10）钢结构安装完毕后在主钢构上不允许大面积焊接，如在钢构上焊接较小构件，应分段焊接，并应控制焊接电流、温度、变形等，以保证钢结构的安全。

2.2.4 外墙工程施工要点

本工程采用的FRP 采光板为单层1.5 厚乳白色FRP 板材；要求FRP 板材为阻燃型，氧指数不小于30，透光率不大于75%，固化度不小于82%，巴氏硬度不小于40（标准样件），弯曲强度70～100 MPa。

3 盐溅槽给排水系统施工

3.1 盐溅槽给排水系统施工工艺

盐溅槽给排水采用循环供水系统，即耐腐蚀不锈钢潜水泵（单台流量、扬程及功率需根据实际情况而定）从调节水池吸盐水增压后输送至进水横截沟和两个方坑，盐液充满横截沟和方坑后沿着槽底纵坡下流，经排水横截沟收集后通过管道流回到循环水池，在循环水池沉淀后供耐腐蚀不锈钢潜水泵吸水用，从而完成循环。

在循环水池旁设一敞口组合式不锈钢肋板水箱用于调配盐溶液，固体盐经盐溶液调配水箱人工溶解后，重力流入循环水池，在循环水池三级沉淀区设一搅拌机，将调配的高浓度盐溶液与循环水池内的盐溶液充分混合。

3.2 盐溅槽给排水系统施工要点

（1）埋地给水管道：采用PE（SDR17）塑料给水管，热熔连接，给水建议直径要大一些，PE100-150即可；盐溅槽进水管、横截沟进水管及方坑进水管采用PE 管可以小一些，PE80-100 即可；排水横截沟回收水管采用大管，PE150-200 即可。

（2）设计槽底盐液高度为5～10 mm，当盐液高度超过设计值时，盐液通过溢流管溢流至循环水池；溢流管可采用PE150 管。

（3）耐腐蚀不锈钢潜水泵，本工程推荐单台流量：16 m/h；扬程：12 m；功率：1.1 kW。

（4）循环水池给水管、盐溅槽进水管、横截沟进水管，方坑进水管、排水横截沟回收水管需设置地面操作钢筋混凝土矩形立式闸阀井，以便进行水量调节。

（5）循环水池阀门井人孔，需盖带钢肋玻璃钢盖板，以防其他物品坠入。

（6）搅拌机，功率：4 kW，转速：125 r/min，轴长：2.7 m，搅拌轴直径：51 mm，搅拌叶直径：965 mm。

（7）循环水池采用C35 级防水混凝土，抗渗等级P6。

（8）钢筋保护层厚度：水池池壁及底板40 mm，顶板20mm，梁35mm。钢筋采用HRB400。

（9）循环水池清空时需环卫部门用专用车辆进行抽空。

4 施工过程中存在的问题及纠正措施

循环水池搅拌机工作时存在搅拌无力的现象，且存在开启1 分钟后电机工作失效的故障，经过检查发现电机电源线束接反，工作时出现跳闸保护的现象，经重新正确安装后故障消除。

试运行时发现横截沟溢水量少，无法形成试验要求的深度的水膜，经过优化进水横截沟和两个方坑3 根进水的的进水方式，以及调节水阀的出水量，经过多次比对后，溢流装置溢出的水完全覆盖盐溅池路面并形成满足盐雾试验要求的均匀水膜。效果详见图4 和图5。

图4 盐溅池改进前的溢流效果图（某汽车试验场）

图5 改进后的溢流效果图（某汽车试验场）

5 结语

本文描述了一种汽车道强化腐蚀试验盐溅路的路面、雨棚、以及盐溅槽给排水系统施工方法，阐明路面、雨棚、以及盐溅槽给排水系统施工工艺以及施工要点，并将施工过程中存在的问题及纠正措施进行说明。希望对汽车道强化腐蚀试验盐溅路的施工提供一定的参考价值。