作者：朱海濤
文章編號 1007-497X(2011)-05-0040-03 中圖分類號 TU57+2; U448.34 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 B
鋼筋混凝土橋梁是最常用的橋梁類型，但混凝土最主要的缺點是抗拉能力差，容易開裂。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)，因此對混凝土橋梁采取的防水措施對解決橋梁病害至關(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。因為這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；若干年后因震動或其他外因混凝土產(chǎn)生新的細(xì)微裂縫時，一旦有水滲入，又會產(chǎn)生新的晶體把水堵住；由于其抗?jié)B性能好，又可保護鋼筋不被銹蝕。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)長牛線11#橋，始建于1959年，原為3m×l6.0m。1962年擴建為目前的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，該橋長興方1～3孔梁，在1962年擴建時就發(fā)現(xiàn)有裂紋、蜂窩、麻面等病害，運營部門曾多次采用壓注化學(xué)漿液、環(huán)氧樹脂等方法修補，但收效不佳。據(jù)徹底治理修復(fù)前的現(xiàn)場調(diào)查顯示：梁體存在如下病害：①梁體裂紋嚴(yán)重，僅1-2孔裂紋總長為461.99m，其中裂紋寬度≥0.3 mm的共計125.66 m，最寬裂紋達(dá)5mm，最長裂紋長度為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原修補環(huán)氧樹脂已老化起殼，部分已重新開裂。
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)計研究院合作開展了“利用XYPEX材料修補鐵路鋼筋混凝土梁技術(shù)”的研究項目。利用該項目成果，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，提出的橋梁修補方案總體思路是：①全梁作基面處理；②對混凝土梁缺陷部位采用XYPEX濃縮劑、堵漏劑進(jìn)行修補；③全梁噴涂或涂刷XYPEX涂料兩遍；④養(yǎng)護。
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)充分潤濕，毛細(xì)孔飽吸水分但表面無明水，以利材料發(fā)揮作用；“凈”是指基面上的污垢、有機物、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，對橋梁損傷小，且勞動耗費低，操作方便。
2.3.2 混凝土缺陷部位修補
（1）橋梁上空洞、麻面及大塊剝落等缺陷的修補
將空洞處的“混凝土殼”、剝落處的松動碎塊清除，鋼筋除銹，空洞鑿口（開口寬度以便于修補為宜），用高壓水沖洗、潤濕（要求比照基面處理）。在修復(fù)銜接面無明水后，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，對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。
（2)橋梁裂紋的修補
對寬度<0.3mm的裂紋不作特殊處理，對寬度>0.3mm的裂紋修補順序如下：①沿裂紋鑿20mm×20mm內(nèi)大外小的燕尾槽；②沖洗、濕潤（修復(fù)面不得有明水）后，涂刷XYPEX濃縮劑1遍；③初凝后用XYPEX濃縮劑半干料團和修補堵漏劑修補。
2.3.3 噴涂XYPEX涂料
全梁表面噴涂XYPEX涂料兩遍：噴涂前對梁體表面要用清水徹底洗凈，達(dá)到“毛、潮、凈”的要求（注意：裂紋和缺損新修補處不能用高壓水直接噴射，只能用無壓水噴淋達(dá)到濕潤要求），然后開始大面積噴涂工作。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）。兩次噴涂問隔時間一般在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)的充分潤濕，因此，應(yīng)依據(jù)天氣情況對橋梁基面用水充分沖淋，使之保持濕潤。噴涂第二遍XYPEX之前，已噴涂面也應(yīng)保持潤濕狀態(tài)。
2.3.4 養(yǎng)護
養(yǎng)護也是保證XYPEX涂層質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。當(dāng)涂層初凝后即用無壓水噴淋養(yǎng)護，養(yǎng)護時間為3 d，每天不少于3次（依據(jù)天氣情況而定）。養(yǎng)護期間，應(yīng)保持XYPEX涂層濕潤，如在高溫季節(jié)、陽光較強烈、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)護次數(shù)。
2.4 修復(fù)效果
長牛1l#橋自1997年11月修補結(jié)束后，對梁體現(xiàn)場進(jìn)行了6個月的觀測，結(jié)果為：①未發(fā)現(xiàn)裂紋的發(fā)生；②通過室內(nèi)同步試驗，證明表面混凝土抗壓、抗?jié)B能力得到了提高，同時提高了密實度。
從以上情況看，采用XYPEX系列材料對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)的密實度和強度，增強了混凝土保護層對鋼筋的保護能力，達(dá)到了延長鋼筋混凝土梁使用壽命的目的[2]。
3 結(jié)語
筆者對該項目進(jìn)行了長達(dá)12年的跟蹤觀察，2010年10月對長牛11#橋進(jìn)行了現(xiàn)場回訪，發(fā)現(xiàn)當(dāng)年既有裂紋沒有重新開裂，混凝土梁表面沒有泛黃、滲水、起白花或起粉（圖2）。經(jīng)過修復(fù)后，該橋梁混凝土結(jié)構(gòu)的強度、密實度和抗?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毒、無味的綠色環(huán)保材料，對環(huán)境和人體不會造成任何損害，且具有耐久性與混凝土結(jié)構(gòu)同壽命、施工方法簡單的特點。工程實踐證明，采用該材料對混凝土橋梁作加固維修處理是合理的。
《中國建筑防水》2011年第5期
