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(zhì)量檢測中心/邱金水

關(guān)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(jié)構(gòu)的安全可靠性、美觀性及延長使用壽命。高速公路的護欄質(zhì)量提升，也是保障車輛安全運行的關(guān)鍵所在，一旦出現(xiàn)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(gòu)件組成?，F(xiàn)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(xiàn)階段高速公路項目的交通安全設施工程項目的建設現(xiàn)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(fā)展過程中，交通安全問題越發(fā)的受到人們關(guān)注，使得在建設公路項目的過程中，對其交通安全設施產(chǎn)品的質(zhì)量檢測，成為了工程項目重要組成部分。波形梁鋼護欄的質(zhì)量檢測就是其中重要的一個環(huán)節(jié)，而防腐層的質(zhì)量檢測又是其中比較重要的一塊。

二、鍍鋅防腐層質(zhì)量控制指標

目前對波形梁鋼護欄防腐層質(zhì)量檢測的判定依據(jù)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(gòu)件防腐技術(shù)條件》（GB/T 18226-2015），這兩個標準中對鍍鋅防腐層質(zhì)量作出了明確的規(guī)定，包括鍍鋅層外觀質(zhì)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(shù)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(guī)定護欄的所有構(gòu)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(gòu)件防腐技術(shù)條件》（GB/T 18226-2015）的規(guī)定，對于圓管立柱產(chǎn)品，其內(nèi)壁防腐質(zhì)量要求應不低于外壁防腐質(zhì)量要求。

（一）外觀質(zhì)量

鍍鋅構(gòu)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(jié)塊。有螺紋的構(gòu)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(gòu)件鋅層附著量與厚度應不低于表1的要求。

目前鋼構(gòu)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(gòu)件防腐技術(shù)條件》（GB/T 18226-2015）中規(guī)定鋼構(gòu)件基體上的單一涂層及復合總涂層厚度按GB/T 4986的規(guī)定進行，以測量值的算術(shù)平均值表示測試結(jié)果，若測試值中10%以上的值超出技術(shù)要求范圍，即使算術(shù)平均值符合技術(shù)要求，但該結(jié)果仍為不符合本標準要求。

（三）鍍鋅層的均勻性

早期的行業(yè)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(gòu)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(guī)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(gòu)件的鋅層與基底金屬結(jié)合牢固，經(jīng)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(gòu)件的焊接部位、緊固件、連接件及鋼絲鍍鋅構(gòu)件經(jīng)168h的中性鹽霧試驗后，不應出現(xiàn)紅色腐蝕現(xiàn)象。

在對波形梁鋼護欄鍍鋅防腐層質(zhì)量的檢測中，對于上述幾個質(zhì)量控制指標的檢測，只要有一項指標不符合標準的規(guī)定，就說明該鋼護欄構(gòu)件的鍍鋅防腐層質(zhì)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(zhì)量控制，而忽視鍍鋅層外觀質(zhì)量、均勻性、附著性等控制指標。鍍鋅層各項質(zhì)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(zhì)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(zhì)量的關(guān)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(xiàn)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(zhì)量不佳。

（二）鋼基的成分

現(xiàn)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(zhì)量而言，這些微量元素的數(shù)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(guān)規(guī)定中，對于熱浸鍍鋅的工藝方式，有著較為明確的規(guī)定。例如，在鋅液當中的鉛含量，并不會對合金層的質(zhì)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(xiàn)。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(guān)研究中發(fā)現(xiàn)，在鋁含量達到5%的情況下，往往會實現(xiàn)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(zhì)量的評判

對波形梁鋼護欄鍍鋅層外觀質(zhì)量的檢測，主要是檢測人員根據(jù)目測及手感檢查來辨別。在鍍鋅層外觀質(zhì)量的實際檢測中，會遇到各種外觀質(zhì)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(zhì)量的分析判定。例如而漏鋅情況的出現(xiàn)，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(shù)，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(jié)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(jù)說明書用一些適當?shù)男势M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(guān)國際標準所規(guī)定的的方法測厚，然后將測得的數(shù)據(jù)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(gòu)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(chǎn)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(shù)量，測量位置和數(shù)量的選擇不應嚴重影響檢測結(jié)果。測點位置應選擇在構(gòu)件表面平緩處，并避開邊緣、螺孔及截面內(nèi)轉(zhuǎn)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(jié)

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(zhì)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(zhì)量控制指標、影響鍍鋅防腐層質(zhì)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。