作者：朱海濤
文章編號(hào) 1007-497X(2011)-05-0040-03 中圖分類(lèi)號(hào) TU57+2; U448.34 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 B
鋼筋混凝土橋梁是最常用的橋梁類(lèi)型，但混凝土最主要的缺點(diǎn)是抗拉能力差，容易開(kāi)裂。一旦鋼筋混凝土橋梁出現(xiàn)裂縫，水、鹽分、酸雨等侵入結(jié)構(gòu)內(nèi)部，使鋼筋銹蝕并膨脹，混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生中性化和碳化，發(fā)生凍融破壞，等等，最終使橋梁壽命縮短。因此，鋼筋混凝土橋梁需要根據(jù)病害情況及時(shí)進(jìn)行修復(fù)處理。
1. 鋼筋混凝土橋梁防水材料的探討選用
混凝土橋梁的各種病害成因均與水有關(guān)，因此對(duì)混凝土橋梁采取的防水措施對(duì)解決橋梁病害至關(guān)重要。采用水泥基滲透結(jié)晶型防水材料（CCCW）是混凝土橋梁病害整治的良好選擇。因?yàn)檫@種材料與混凝土橋梁的膨脹系數(shù)基本一致，且自身不易老化、耐高低溫(－32～130℃)、耐濕、耐紫外線、耐輻射、耐氧化、耐強(qiáng)水壓（達(dá)1.3MPa）；該材料涂刷到混凝土表面，其活性成分自然擴(kuò)散到混凝土內(nèi)部，遇到混凝土內(nèi)部的自由水分或從混凝土微裂縫、孔隙中滲入的水分，該活性成分即催化未水化的水泥顆粒進(jìn)行水化反應(yīng)，生成枝蔓狀的結(jié)晶體，堵塞裂縫，使混凝土達(dá)到密實(shí)；若干年后因震動(dòng)或其他外因混凝土產(chǎn)生新的細(xì)微裂縫時(shí)，一旦有水滲入，又會(huì)產(chǎn)生新的晶體把水堵?。挥捎谄淇?jié)B性能好，又可保護(hù)鋼筋不被銹蝕。因此水泥基滲透結(jié)晶型防水材料用于治理發(fā)生病害的鋼筋混凝土橋梁，可以達(dá)到治標(biāo)治本的目的。
2. 鋼筋混凝土橋梁病害治理案例介紹
2.1 工程概況
杭州鐵路分局杭州東工務(wù)段轄內(nèi)長(zhǎng)牛線11#橋，始建于1959年，原為3m×l6.0m。1962年擴(kuò)建為目前的5m×16.0m，梁跨均為定型圖施工的鋼筋混凝土π梁（圖1）。資料記載，該橋長(zhǎng)興方1～3孔梁，在1962年擴(kuò)建時(shí)就發(fā)現(xiàn)有裂紋、蜂窩、麻面等病害，運(yùn)營(yíng)部門(mén)曾多次采用壓注化學(xué)漿液、環(huán)氧樹(shù)脂等方法修補(bǔ)，但收效不佳。據(jù)徹底治理修復(fù)前的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查顯示：梁體存在如下病害：①梁體裂紋嚴(yán)重，僅1-2孔裂紋總長(zhǎng)為461.99m，其中裂紋寬度≥0.3 mm的共計(jì)125.66 m，最寬裂紋達(dá)5mm，最長(zhǎng)裂紋長(zhǎng)度為11.1m；②蜂窩麻面嚴(yán)重；③鋼筋銹蝕嚴(yán)重，銹皮厚1mm；④梁體堿集料反應(yīng)較劇烈，中性化深度平均值為22～29mm，最大深度達(dá)40mm（裂縫處），最小也達(dá)12mm；⑤原修補(bǔ)環(huán)氧樹(shù)脂已老化起殼，部分已重新開(kāi)裂。
該橋梁亟需徹底整修。1997年11月，杭州鐵路分局和北京城建設(shè)計(jì)研究院合作開(kāi)展了“利用XYPEX材料修補(bǔ)鐵路鋼筋混凝土梁技術(shù)”的研究項(xiàng)目。利用該項(xiàng)目成果，采用水泥基滲透結(jié)晶型防水材料徹底整修了該發(fā)生病害的橋梁。
2.2 維修方案
根據(jù)長(zhǎng)牛線1l#橋1～2孔鋼筋混凝土梁的病害現(xiàn)狀和XYPEX（賽柏斯）水泥基滲透結(jié)晶型材料的適用性和性能特點(diǎn)，提出的橋梁修補(bǔ)方案總體思路是：①全梁作基面處理；②對(duì)混凝土梁缺陷部位采用XYPEX濃縮劑、堵漏劑進(jìn)行修補(bǔ)；③全梁噴涂或涂刷XYPEX涂料兩遍；④養(yǎng)護(hù)。
2.3 修復(fù)工藝
2.3.1 基面處理
基面處理采用噴砂打毛，輔以手工鏟除老化殘留的環(huán)氧樹(shù)脂舊皮，再以高壓水沖洗的方法，以達(dá)到“毛、潮、凈”的要求。“毛”是指基面應(yīng)粗糙，能充分暴露混凝土結(jié)構(gòu)的毛細(xì)通道；“潮”是指基面表層結(jié)構(gòu)充分潤(rùn)濕，毛細(xì)孔飽吸水分但表面無(wú)明水，以利材料發(fā)揮作用；“凈”是指基面上的污垢、有機(jī)物、木屑、鐵屑及疏松物等應(yīng)清理干凈。噴砂法工效高，打毛效果好，對(duì)橋梁損傷小，且勞動(dòng)耗費(fèi)低，操作方便。
2.3.2 混凝土缺陷部位修補(bǔ)
（1）橋梁上空洞、麻面及大塊剝落等缺陷的修補(bǔ)
將空洞處的“混凝土殼”、剝落處的松動(dòng)碎塊清除，鋼筋除銹，空洞鑿口（開(kāi)口寬度以便于修補(bǔ)為宜），用高壓水沖洗、潤(rùn)濕（要求比照基面處理）。在修復(fù)銜接面無(wú)明水后，噴涂XYPEX濃縮劑，厚度為0.5mm左右。噴涂層初凝后（一般約2h），再用XYPEX堵漏劑按7:2（粉:水，體積比）修補(bǔ)，對(duì)于大的空洞可以采用1份XYPEX堵漏劑與2份粒徑10mm以下的砂石組成的混合材料修補(bǔ)。
?。?)橋梁裂紋的修補(bǔ)
對(duì)寬度<0.3mm的裂紋不作特殊處理，對(duì)寬度>0.3mm的裂紋修補(bǔ)順序如下：①沿裂紋鑿20mm×20mm內(nèi)大外小的燕尾槽；②沖洗、濕潤(rùn)（修復(fù)面不得有明水）后，涂刷XYPEX濃縮劑1遍；③初凝后用XYPEX濃縮劑半干料團(tuán)和修補(bǔ)堵漏劑修補(bǔ)。
2.3.3 噴涂XYPEX涂料
全梁表面噴涂XYPEX涂料兩遍：噴涂前對(duì)梁體表面要用清水徹底洗凈，達(dá)到“毛、潮、凈”的要求（注意：裂紋和缺損新修補(bǔ)處不能用高壓水直接噴射，只能用無(wú)壓水噴淋達(dá)到濕潤(rùn)要求），然后開(kāi)始大面積噴涂工作。噴涂第一遍用量為0.4～0.5kg/m2，涂層應(yīng)均勻，配合比為XYPEX粉:水=5:3（體積比）。兩次噴涂問(wèn)隔時(shí)間一般在2 h左右（即在第一遍涂層初凝后)。保證XYPEX涂層質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一是混凝土結(jié)構(gòu)的充分潤(rùn)濕，因此，應(yīng)依據(jù)天氣情況對(duì)橋梁基面用水充分沖淋，使之保持濕潤(rùn)。噴涂第二遍XYPEX之前，已噴涂面也應(yīng)保持潤(rùn)濕狀態(tài)。
2.3.4 養(yǎng)護(hù)
養(yǎng)護(hù)也是保證XYPEX涂層質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。當(dāng)涂層初凝后即用無(wú)壓水噴淋養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間為3 d，每天不少于3次（依據(jù)天氣情況而定）。養(yǎng)護(hù)期間，應(yīng)保持XYPEX涂層濕潤(rùn)，如在高溫季節(jié)、陽(yáng)光較強(qiáng)烈、水分散失快的條件下施工，則應(yīng)采取遮蔽措施，并增加養(yǎng)護(hù)次數(shù)。
2.4 修復(fù)效果
長(zhǎng)牛1l#橋自1997年11月修補(bǔ)結(jié)束后，對(duì)梁體現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行了6個(gè)月的觀測(cè)，結(jié)果為：①未發(fā)現(xiàn)裂紋的發(fā)生；②通過(guò)室內(nèi)同步試驗(yàn)，證明表面混凝土抗壓、抗?jié)B能力得到了提高，同時(shí)提高了密實(shí)度。
從以上情況看，采用XYPEX系列材料對(duì)鋼筋混凝土梁處理后，依靠其向混凝土內(nèi)滲透產(chǎn)生結(jié)晶，封閉了整個(gè)梁體混凝土與外界的毛細(xì)孔通道，提高了表面混凝土結(jié)構(gòu)的密實(shí)度和強(qiáng)度，增強(qiáng)了混凝土保護(hù)層對(duì)鋼筋的保護(hù)能力，達(dá)到了延長(zhǎng)鋼筋混凝土梁使用壽命的目的[2]。
3 結(jié)語(yǔ)
筆者對(duì)該項(xiàng)目進(jìn)行了長(zhǎng)達(dá)12年的跟蹤觀察，2010年10月對(duì)長(zhǎng)牛11#橋進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)回訪，發(fā)現(xiàn)當(dāng)年既有裂紋沒(méi)有重新開(kāi)裂，混凝土梁表面沒(méi)有泛黃、滲水、起白花或起粉（圖2）。經(jīng)過(guò)修復(fù)后，該橋梁混凝土結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、密實(shí)度和抗?jié)B能力完全達(dá)到預(yù)定要求。
水泥基滲透結(jié)晶型防水材料是一種無(wú)毒、無(wú)味的綠色環(huán)保材料，對(duì)環(huán)境和人體不會(huì)造成任何損害，且具有耐久性與混凝土結(jié)構(gòu)同壽命、施工方法簡(jiǎn)單的特點(diǎn)。工程實(shí)踐證明，采用該材料對(duì)混凝土橋梁作加固維修處理是合理的。
《中國(guó)建筑防水》2011年第5期
