公路工程鋼橋麵鋪裝不同於普通混凝土橋麵鋪裝，它是一項工序繁雜、質量要求更高的施工項目，其性能主要表現在優良的耐久性、結構的穩定性、對變形的適應性、對溫度的穩定性、對鋼橋麵板優良保護性等。其中，對鋼橋麵板的保護性直接影響橋麵鋪裝的耐久性和橋梁結構的使用壽命。因此，在鋼橋麵鋪裝中對鋼板進行保護，提高其防腐能力是重中之重，而對鋼橋麵板除鏽處理的優劣直接影響防腐層處理的效果。

國內鋼橋麵鋪裝的施工通常是依據重慶交通科研設計院主編的《公路鋼箱梁橋麵鋪裝設計與施工技術指南》（以下簡稱《指南》），並結合施工圖設計來組織實施的。《指南》中涵蓋設計、材料、施工、質檢與驗收及部分參數的試驗方法等內容，但對相應試驗方法的錄入並不詳盡。《指南》中對鋼橋麵板的除鏽、防鏽處理中所涉及的相關試驗方法並未詳細列舉，需要查閱其他相關標準。筆者借清雲高速公路西江特大橋鋼橋麵鋪裝施工過程中檢測驗收的契機，進一步查閱相關資料，匯集多種檢測方法，理清其檢測原理，對相關鋼橋麵板的除鏽、防鏽處理檢測方法進行係統歸納，以便於了解檢測目的，熟悉檢測原理，掌握檢測方法，提高檢測效率。

1 設計要求

對試驗檢測來說，了解設計意圖、熟悉施工工藝、判明檢測目的與意義，並據此製定工作目標是尤其重要的。

清雲高速公路西江特大橋地處夏季炎熱、冬季潮濕的地區，暴雨、陣雨現象比較常見，在這種氣候條件下，水分極易導致鋼板鏽蝕，進麵會影響鋼箱梁的使用壽命，因此，加強橋麵鋪裝對鋼板的保護作用和防腐作用是工程成敗的關鍵所在。本項目按功能要求對橋麵鋪裝層進行了分層設計，其鋪裝結構如圖1所示，對鋼板的處理提出了明確的指標要求，其中鋼板處理後的上一個功能層是防腐層，為了充分發揮防腐層的作用，就需要做好鋼橋麵板的除鏽處理。

2 鋼橋麵板除鏽處理試驗檢測

2.1 清潔度

在鋼材防腐中，清除鋼材表麵的附著物或生成物是重中之重，是提高鋼材基底表麵與防腐層附著力的關鍵，若清潔不徹底，不僅會嚴重影響防腐層的附著力，而且會形成防腐層下的腐蝕現象，造成防腐層過早剝離，從而使其失效，因此需要嚴格控製清潔度等級。

《指南》中要求鋼板清潔度應達到《塗覆塗料前鋼材表麵處理 表麵清潔度的目視評定 第1部分：未塗覆過的鋼材表麵和全麵清除原有塗層後的鋼材表麵的鏽蝕等級和處理等級》（GB/T 8923.1—2011）中Sa2.5級①，采用比對樣板照片的方法進行評定;檢查鋼板表麵時需要在良好的散射日光下或在照度相當的人工照明條件下進行，並且應憑借正常視力，將鋼板表麵與每一張樣片進行比較，樣片應盡量靠近待測麵，並與待測麵置於同一平麵上。評定鏽蝕等級時，應記錄最差的等級作為評定結果;同時，由於存在較多的影響因素，因此需要按相似相近原則處理[1]。評定處理等級時應注意以下幾個影響因素：①照明不均勻、表麵不平整、鏽蝕程度不同會造成表麵粗糙度有差異;②因噴射丸砂衝擊鋼板表麵的角度不同麵導致光線在除鏽表麵反射不同，造成表麵色調有差異;③對於鋼板表麵有塗覆過的鋼材，在評定表麵處理等級時，僅可根據鋼材表麵點蝕程度選用帶有鏽蝕等級C或D的樣片;④為更準確、更容易地評定清潔度，有必要在噴射處理前先進行鋼板鏽蝕程度的等級評定，然後再根據其鏽蝕等級來選用對應A、B、C、D清潔度等級樣片②。

2.2 粗糙度（[Rz]）

2.2.1 粗糙度分析。粗糙度（[Rz]）是指取樣長度[L]內粗糙麵峰穀最大高度[2]，即粗糙輪廓峰頂與穀底之間的距離（見圖2）。本研究利用“仿形法”來測量鋼板噴砂、拋丸後的表麵粗糙度（[Rz]）。對於防腐層而言，表麵粗糙度同樣會嚴重影響防腐層與鋼材表麵的黏結力，一個合適的粗糙度可以增加鋼材比表麵積，使防腐層黏結麵增大，表麵粗糙輪廓波穀內嵌入的防腐層會增加其徑向和切向的摩擦力，從而增加防腐層與鋼材表麵的黏結力。但是，過大的粗糙度不僅會浪費塗料，而且可能在表麵粗糙輪廓波穀處截留空氣，在波峰處還可能會出現刺破防腐層的現象，進而破壞防腐層的完整性，導致鋼材鏽蝕[3]。

2.2.2 測試步驟（拓片仿形法）[4]。①用毛刷掃除鋼板表麵的灰塵和殘餘噴砂磨料;②目測評估鋼板表麵粗糙度，選擇適當的複製膠帶（每種膠帶在其測量範圍的中間部位，測量數據最精確，超出測量範圍的測量值是不可靠的）;③從Testex複製膠帶盒裏抽出一條複製膠帶，揭掉背麵的貼紙;④將複製膠帶粘貼在噴過砂、沒有灰塵殘餘的金屬表麵;⑤用成套工具裏麵配置的研磨棒研磨複製膠帶的白色圓圈的海綿泡沫，直至圓圈裏的海綿泡沫完全變成均勻的灰色;⑥調整粗糙度儀（千分尺）讀數至-50 μm（根據不同規格粗糙度儀調整，如圖3和圖4所示的儀器可調整讀數為150時即為-50 μm，既複製膠帶本身不可壓縮的厚度，也可以實測其不可壓縮的實際厚度）;⑦從鋼板表麵輕輕取下複製膠帶，將變色的圓形海綿泡沫部位放在千分尺的砧板上測量膠帶的厚度並記錄表麵粗糙度讀數;⑧在複製膠帶上記錄實際鋼板表麵粗糙度，並把複製膠帶粘貼在質量檢驗記錄上。

2.2.3 注意事項。在試驗過程中，應注重以下相關事項。

第一，由於Testex複製膠帶的海綿泡沫在60 ℃以上時可能會軟化，導致檢測結果不準確，因此，在檢驗前建議進行不同溫度下標準塊粗糙度的測試，經多次測試後確定其有效使用溫度，建議使用時鋼板及環境溫度不超過65 ℃。

第二，通常采用一次測得值作為測試結果，但如果使用Coarse或X-Coarse複製膠帶所得的測量值為38～64 μm，則需要再做第二次測試;用另外型號複製膠帶對同一部位進行二次測量，如果兩次測量值都在上述範圍內，取兩次測量值之平均值作為粗糙度，如果使用任一型號複製膠帶所得測量值不在此範圍之內，則應使用第二次測得的值，即不用計算平均值。

第三，一般情況下，要求鋼橋麵鋪裝鋼板噴砂處理的粗糙度在80 μm以上，X-Coarse規格可以檢測的範圍為64～147 μm，因此一般隻需要配備X-Coarse規格即可。

2.3 鋼板表麵水溶性鹽分含量檢測

2.3.1 檢測方法概述。根據鋼材鏽蝕作用機理，鋼材的鏽蝕可分為化學鏽蝕、電化學鏽蝕和生物腐蝕三種。其中，電化學鏽蝕是鋼材鏽蝕的最主要形式，一些鹵素離子，特別是氯離子能破壞鋼材表麵原有的氧化保護膜，當形成銅、鋅原電池的鋼材表麵可溶性的氯化物接觸到水和氧氣時，就會生鏽腐蝕並促進鏽蝕反應，使鏽蝕迅速發展。因此，為防止鏽蝕的產生，嚴格控製鋼板表麵的氯化物含量就顯得尤其重要。

按照《指南》中要求，在噴砂除鏽時需用ISO 8502-9的標準測定氯化物含量，但根據筆者查閱相關規範，該標準中的方法對應著《覆塗料前鋼材表麵處理 表麵清潔度的評定試驗 第9部分：水溶性鹽的現場電導率測定》（GB/T 18570.9—2005）檢測方法，此方法是用“Bresle鹽分貼片”提取鋼板表麵水溶性鹽，主要是氯化物和硫酸鹽的總表麵濃度的現場評定方法，而非單獨的氯化物的表麵濃度。

《指南》要求鋼板表麵水溶性鹽含量現場檢測采用兩種方法，分別為“Bresle鹽分貼片法”和“ISO 8502-1鐵氰化鉀試紙法”（ISO 8502-1標準為“2，2′-聯吡啶試紙法”檢測水溶性鐵離子，《指南》中要求以“鐵氰化鉀試紙”替代“2，2′-聯吡啶試紙”來進行測試;鐵氰化鉀與酚酞混合可得到鐵鏽指示劑，遇到亞鐵離子會變藍（滕氏藍），可用於檢測金屬的鏽蝕程度）。對於輕度腐蝕、表麵較平整、易於粘貼的鋼板表麵可采用“Bresle鹽分貼片法”;對於重度腐蝕或者起鱗的鋼板表麵不適用於“Bresle鹽分貼片法”。這主要是因為鹽分貼不易粘貼，易滲漏;鹽分會藏在重度鏽蝕和鱗片下麵，不能有效地溶解和提取鹽分，測得結果會偏小。

2.3.2 Bresle鹽分貼片法試驗設備及材料。電導率儀（見圖5）及Bresle鹽分貼片（見圖6）、注射器（可選5 mL規格，要求最大容積8 mL，最大針頭直徑1 mm，最大針頭長度50 mm）、秒表、50 mL燒杯、蒸餾水、橡膠手套等。

2.3.3 Bresle鹽分貼片法操作步驟。Bresle鹽分貼片法操作步驟主要有以下兩步[5]。

第一步，空白試驗（以消除燒杯、注射器和電極上的外來雜質對檢測結果的影響）。①根據電導率儀規格型號取10～20 mL蒸餾水（[V]）倒入燒杯（為便於計算，通常取10 mL或20 mL）;②用注射器從燒杯中抽滿水，再排注回燒杯中;③將電導率儀探頭完全浸入燒杯中，緩緩攪動，記錄下電導率（[γ0]）。

第二步，鋼板表麵鹽分提取及結果計算。

①取一Bresle鹽分貼片[規格A-1250，截麵大小為（1 250±13） mm2]，去掉外麵的保護紙和中間的泡沫填料。

②壓下帶膠的邊框粘貼到測試表麵，裏麵的空氣量要盡可能地少。

③確認鹽分貼片已經牢固地粘貼在表麵，在燒杯中抽取3～5 mL的水（約為燒杯內水量的1/4）。

④在鹽分貼片邊緣，以30°角把注射器針筒插入測試部位，如難以進入測試部位，可以把針頭彎曲一下再注水刺入測試部位充分浸潤表麵。

⑤不斷按壓Bresle片表麵10～15 s，使蒸餾水和測試表麵得到充分接觸，等待1 min後抽取溶液回到針筒裏，以使表麵可溶性鹽類得到充分溶解。

⑥不要把針從鹽分貼片中抽出，在空格內反複地抽取和注射溶液，一共進行10個循環[《塗覆塗料前鋼材表麵處理 表麵清潔度的評定試驗 第6部分：可溶性雜質的取樣 Bresle法》（GB/T 18570.6-2011）中要求為4個循環，這時可以提取到超過95%的鹽分，為盡可能地將鋼板表麵可溶性鹽類充分溶解，建議做10個循環，這樣可以有效地提取接近於100%的表麵可溶性鹽分]。

⑦在最後一個循環後，抽取回收盡可能多的溶液到玻璃燒杯中，這樣恢複其水量到接近原來的容量（[V]）。

⑧將電導率儀探頭完全浸入燒杯中，緩緩攪動，記錄下電導率[γ1]。

⑨鋼板表麵氯化物含量結果整理：

2.3.4 注意事項。第一，注意電導率單位的轉換，有的電導率儀測量結果單位可能是μS/m或μS/cm，而1 mS/m=100 μS/m=10 μS/cm。《覆塗料前鋼材表麵處理 表麵清潔度的評定試驗 第9部分：水溶性鹽的現場電導率測定》（GB/T 18570.9—2005）中給出的計算公式測得值單位為kg/m2，與《指南》中給出規定值的單位不一致，計算時也比較煩瑣，這裏將計算結果的單位與《指南》統一，以便於比較。第二，在提取鹽分的注射和抽取過程中，不能有溶液的損失，如果有損失或溢出，必須在另選一點重新檢測。第三，如果總鹽含量檢測結果超出標準值要求，在排除檢測方法及除鏽處理不徹底的問題後，需要對噴砂磨料進行鹽分檢測，優選更換或清潔噴砂磨料，以免噴砂磨料中過多的雜質影響鋼板表麵鹽分含量。