橋梁墩身表層防腐防水

橋梁墩身表層防腐防水我干路橋養(yǎng)護(hù)和工程施工快二十年了，大大小小參與過近百座橋梁的新建與加固項(xiàng)目，最深刻的感受就是：很多行業(yè)外的人，甚至不少剛?cè)胄械膹臉I(yè)者，都把注意力全放在橋面鋪裝、主梁檢測這些顯眼的部位上，偏偏忽略了墩身這個(gè)承托整個(gè)橋梁重量的“頂梁柱”。墩身常年泡在水里、露在露天，風(fēng)吹日曬、酸堿侵蝕，全靠表層的防腐防水層幫它擋著，要是這一層沒做好，不出十幾年墩身就會(huì)酥化開裂，鋼筋銹蝕，直接影響整座橋的通行安全。可以說，墩身表層防腐防水，就是橋梁壽命的第一道防護(hù)線，也是絕對不能省的關(guān)鍵工序。接下來我就結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，從病害原因、材料選擇、施工控制到后期養(yǎng)護(hù)，全方位聊聊這個(gè)話題。1橋梁墩身表層腐蝕防水失效的核心原因要做好防腐防水，首先得搞清楚墩身表層為什么會(huì)壞，只有摸透了破壞的邏輯，才能針對性做防護(hù)。結(jié)合我這么多年見過的案例，破壞原因主要分三大類：1.1自然環(huán)境的持續(xù)侵蝕自然侵蝕是墩身表層破壞最主要的原因，不同區(qū)域的侵蝕特點(diǎn)還不一樣。1.1.1水環(huán)境的反復(fù)侵蝕墩身一般分為水上部分、水位變動(dòng)區(qū)和水下部分，其中腐蝕最嚴(yán)重的就是水位變動(dòng)區(qū)。這個(gè)區(qū)域反復(fù)被水浸泡、又反復(fù)露出來晾干，水里帶的硫酸鹽、氯離子、鹽堿等腐蝕性物質(zhì)，會(huì)隨著水滲進(jìn)混凝土的孔隙里，水分蒸發(fā)后腐蝕性物質(zhì)就結(jié)晶留在孔隙里，體積膨脹把混凝土孔隙撐得越來越大，久而久之表層就會(huì)開裂掉渣。尤其是沿海地區(qū)的橋梁，海水里的氯離子滲透性極強(qiáng)，能順著孔隙一直滲到內(nèi)部鋼筋那里，造成鋼筋銹蝕，鋼筋生銹后體積會(huì)漲兩三倍，直接把外層混凝土頂?shù)簦纬蓯盒匝h(huán)，不出十年就能把好好的墩身爛得不成樣子。我前幾年在沿海地區(qū)修一座跨江大橋，水位變動(dòng)區(qū)的墩身，不到十五年就有三分之一的表層混凝土脫落，鋼筋都銹得只剩一半粗細(xì)，太觸目驚心了。1.1.2凍融與大氣侵蝕北方地區(qū)最突出的就是凍融破壞，秋冬季節(jié)水滲進(jìn)混凝土表層孔隙，溫度降到零度以下就結(jié)冰，體積膨脹把孔隙撐裂，開春化凍后水又滲進(jìn)去，冬天再凍，循環(huán)幾次之后，表層混凝土就會(huì)慢慢酥化掉渣，變成“麻面”甚至整塊脫落。而在大氣環(huán)境方面，現(xiàn)在空氣中的硫化物、氮氧化物越來越多，遇到下雨就形成酸雨，長年累月腐蝕表層，加上紫外線長年照射，不管是涂料還是混凝土本身，都會(huì)慢慢老化變脆，出現(xiàn)開裂脫落。1.1.3外力帶來的偶然損傷墩身除了自然侵蝕，還經(jīng)常遇到外力破壞：比如河道里的船只擦碰、漂流物撞擊，清淤挖沙的時(shí)候工程船刮蹭，甚至北方公路橋除冰的時(shí)候，帶鹽分的融雪水順著橋面流到墩身，鹽分不斷積累也會(huì)加速腐蝕。這些破壞往往只是破一個(gè)小口子，但腐蝕會(huì)順著這個(gè)口子往內(nèi)部鉆，慢慢整片防護(hù)層就失效了。1.2先天存在的結(jié)構(gòu)與施工缺陷不少墩身的防腐防水失效，其實(shí)從建成就埋下了隱患。一方面，墩身混凝土澆筑的時(shí)候，很容易出現(xiàn)表層氣泡、孔隙、密實(shí)度不夠的問題，如果養(yǎng)生不到位，表層混凝土強(qiáng)度本身就低，抗腐蝕能力自然差。另一方面，很多舊橋設(shè)計(jì)的時(shí)候根本沒有考慮墩身防腐防水的要求，直接讓混凝土裸露在外，時(shí)間長了肯定出問題。就算是新橋做防護(hù)，也經(jīng)常會(huì)因?yàn)槭┕ね祽辛粝码[患：比如澆筑墩身的時(shí)候留的脫模劑沒清理干凈，直接涂防腐涂料，根本粘不牢，用不了兩三年就整片脫落；還有的施工隊(duì)偷工減料，涂層厚度只做要求的一半，防護(hù)能力自然不夠。1.3后期養(yǎng)護(hù)不到位的累積破壞很多養(yǎng)護(hù)單位對墩身的重視程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，建完橋就扔在那不管，好幾年都不查一次，小的開裂脫落發(fā)現(xiàn)不了，慢慢拖成大病害，本來花幾萬塊就能補(bǔ)好的問題，最后花幾百萬加固都未必能救回來，太可惜了。搞清楚墩身表層破壞的原因，我們就能明白，防腐防水不是隨便刷一層涂料就完事的，得從材料選擇開始就對癥下藥，接下來我就結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn)說說常用材料的特點(diǎn)和適用場景。2常用橋梁墩身表層防腐防水材料的特點(diǎn)與適用場景現(xiàn)在工程上常用的防腐防水材料主要分四大類，沒有絕對的好壞，只有適不適合，選對材料才能既省錢又管用。2.1滲透結(jié)晶型防腐防水材料這類材料是粉狀或者液態(tài)的，刷在混凝土表層之后，會(huì)順著混凝土的孔隙往內(nèi)部滲透，和混凝土里的物質(zhì)反應(yīng)生成不溶于水的結(jié)晶，把孔隙堵死，同時(shí)讓表層具備疏水能力，水進(jìn)不去，腐蝕物自然也進(jìn)不去。這類材料的優(yōu)點(diǎn)是不改變墩身原本的外觀，透氣性好，不會(huì)因?yàn)閮?nèi)外濕度差鼓包脫落，而且和混凝土結(jié)合力強(qiáng)，價(jià)格也不算高，適合新建墩身、或者只是輕微起砂的舊墩身，內(nèi)陸普通河道的非重度腐蝕區(qū)域用得特別多。缺點(diǎn)就是對已經(jīng)開裂的墩身效果不好，裂縫寬度超過0.2毫米的話，單獨(dú)用這款材料堵不住，得先補(bǔ)好裂縫再用。2.2多層復(fù)合涂層型防腐防水體系這類就是我們常說的“三涂”體系，一般是底漆、中間漆、面漆三層，常用的有環(huán)氧樹脂底漆、聚氨酯中間漆，外面再刷一層氟碳面漆，耐腐蝕性非常好，耐氯離子、耐酸堿、耐紫外線老化都比滲透型好很多，特別適合沿海地區(qū)、鹽堿地區(qū)、工業(yè)污染區(qū)這些腐蝕比較嚴(yán)重的區(qū)域，防護(hù)壽命能達(dá)到十年以上。缺點(diǎn)就是對基面要求特別高，基面處理不干凈就容易脫落，而且表層會(huì)有明顯的涂層，對景觀要求高的城市景觀橋，得選和混凝土原色接近的材料才行。我這些年在沿海地區(qū)做的項(xiàng)目，大多用的是這種體系，只要施工到位，十年過去了檢查幾乎沒什么變化，防護(hù)效果確實(shí)靠譜。2.3貼覆型防腐防水板材這類就是提前做好的防水防腐板材，比如改性瀝青防水板、玻璃鋼貼層、高密度聚乙烯板材，直接貼在墩身表層，整體性好，防水抗沖刷能力特別強(qiáng)，特別適合常年干濕交替的水位變動(dòng)區(qū)，還有流速快、經(jīng)常有漂流物撞擊的河道墩身。優(yōu)點(diǎn)是一次貼上，整體防水性好，抗沖刷能力比涂層強(qiáng)很多，缺點(diǎn)就是施工難度大，尤其是圓形墩身，下料和貼覆的時(shí)候接縫很難處理，要是接縫沒粘牢，水就會(huì)從接縫進(jìn)去，慢慢把整片板材泡起來，而且后期局部壞了維修麻煩，要換就得動(dòng)很大一塊。我之前做過一個(gè)對比試驗(yàn)，同一座橋的兩個(gè)相鄰墩身，水位變動(dòng)區(qū)一個(gè)用聚脲涂層，一個(gè)用貼覆板材，五年后檢查，聚脲涂層只要施工到位一點(diǎn)問題沒有，貼覆板材有兩個(gè)接縫開了，里面已經(jīng)腐蝕了，所以選這種材料一定要把接縫處理做好，不能大意。2.4剛性水泥基防腐保護(hù)層這類就是在水泥里加了防腐防水添加劑，做成砂漿抹在墩身表層，優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格便宜，和混凝土結(jié)合好，耐水泡，適合普通內(nèi)陸地區(qū)的水下墩身，性價(jià)比特別高，缺點(diǎn)是耐裂性差，溫度變化大的區(qū)域容易開裂，所以一般只用來做水下部分的防護(hù)，水上部分很少用。選好了合適的材料，接下來最關(guān)鍵的就是施工了，我常跟年輕的施工員說，防腐防水三分材料七分施工，材料再好，施工偷一點(diǎn)懶，效果都會(huì)打?qū)φ郏酉聛砦揖驼f說施工里的關(guān)鍵控制點(diǎn)。3橋梁墩身表層防腐防水的施工工藝與質(zhì)量控制不管用什么材料，施工的核心要求就是把基面處理好，按流程一步步來，不能搶工期跳步驟。3.1施工前的基面處理：這是最核心的基礎(chǔ)我見過最少有一半的防腐防水失效，都是基面處理不到位導(dǎo)致的，所以這一步絕對不能省。3.1.1舊墩身基面處理如果是舊墩身翻新，首先要把表層已經(jīng)酥松、起鼓、脫落的混凝土全部鑿掉，一直鑿到內(nèi)部堅(jiān)硬密實(shí)的混凝土為止，露出銹蝕鋼筋的話，要把鋼筋除銹，銹得厲害的還要補(bǔ)焊加強(qiáng)，然后用修補(bǔ)砂漿把坑洼不平的地方補(bǔ)平，整個(gè)基面平整干凈之后才能做下一步。要是原來有舊的涂層，也要全部鏟掉，不能留一點(diǎn)殘留，不然新涂層粘不牢。3.1.2新建墩身基面處理新建墩身看起來干凈，其實(shí)表層有很多浮漿，還有澆筑的時(shí)候留下來的脫模劑，這個(gè)脫模劑是最大的殺手，很多人不在意，覺得沖一下就行，實(shí)際上脫模劑不清理干凈，涂料根本粘不住，用不了兩年就掉。所以新建墩身一定要用高壓水槍反復(fù)沖，再用鋼絲刷把表層浮漿和脫模劑刷掉，讓新鮮的混凝土骨料露出來，這樣涂料才能粘得牢。3.1.3裂縫預(yù)處理不管新舊墩身，只要裂縫寬度超過0.15毫米，都要先做灌縫處理，用環(huán)氧樹脂把裂縫填實(shí)，不然水還是會(huì)從裂縫滲進(jìn)去，表層防護(hù)做得再好也沒用。3.2不同材料的施工流程要點(diǎn)不同材料的施工要求不一樣，得按材料特性來，不能一概而論。用滲透結(jié)晶型材料的時(shí)候，施工前要先把基面灑水處理，讓基面濕潤但不能有明水，然后一般刷兩道，第一道完全干了之后再刷第二道，做完之后要養(yǎng)護(hù)三到五天，不能暴曬，也不能太早泡水，讓材料充分滲透結(jié)晶，才能達(dá)到最好的效果。用復(fù)合涂層體系的時(shí)候，一定要分層施工，底漆要薄而勻，讓它充分吃透基面，底漆完全固化之后才能做中間漆，中間漆主要是增加厚度，提高防腐能力，最后做面漆，面漆要刷均勻，不能有流掛、漏涂，每一層都要等上一層完全固化再做下一道，不然會(huì)出現(xiàn)起皺、附著力差的問題。還有就是溫度低于五度，或者下雨、空氣濕度太大的時(shí)候，絕對不能施工，我之前見過施工隊(duì)搶工期，零下好幾度還刷聚氨酯，結(jié)果三個(gè)月就全裂了，全部返工，浪費(fèi)錢又耽誤時(shí)間，得不償失。用貼覆型板材的時(shí)候，關(guān)鍵就是接縫處理，每一塊板材要留不小于10厘米的搭接寬度，搭接位置要刮滿粘接膠，壓實(shí)，不能留一點(diǎn)空隙，圓形墩身要提前按弧度下料，不要硬拉，貼完之后要用手挨個(gè)敲一遍，聽聲音就能判斷有沒有空鼓翹邊，有問題馬上處理，別等做完了再返工。3.3施工后的質(zhì)量驗(yàn)收做完之后不能就算完工，一定要按標(biāo)準(zhǔn)驗(yàn)收，首先看外觀，有沒有漏涂、流掛、空鼓、翹邊，然后用測厚儀測涂層厚度，每一個(gè)面都要抽測，厚度不夠的一定要補(bǔ)涂，然后還要做附著力測試，拉一下看涂層會(huì)不會(huì)掉，條件允許的話還可以做噴水試驗(yàn)，噴完水放幾個(gè)小時(shí)，看背面有沒有滲水，確認(rèn)沒問題才能交工。我每次驗(yàn)收都要自己爬上去摸一遍，儀器測出來的是數(shù)據(jù)，手一摸就能感覺到有沒有氣孔、不平整，小問題現(xiàn)場就改了，別留隱患。施工做完了也不是一勞永逸，后期的日常養(yǎng)護(hù)和病害處置，也直接影響防腐防水的使用壽命，接下來我就說說這方面的注意事項(xiàng)。4橋梁墩身表層防腐防水的后期養(yǎng)護(hù)與病害處置很多人覺得做完防腐防水就能管一輩子，實(shí)際上不對，任何材料都會(huì)老化，日常檢查維護(hù)才能延長它的使用壽命。4.1日常巡查要定期做一般來說，每年至少要全面檢查兩次，雨季過后、冬天凍融結(jié)束之后各查一次，重點(diǎn)檢查水位變動(dòng)區(qū)、靠近河道沖刷的位置，看表層有沒有開裂、脫落、起鼓，有沒有被船只撞壞，沿海地區(qū)還要看有沒有局部變色腐蝕，發(fā)現(xiàn)小問題馬上處理，別拖。4.2常見小病害要及時(shí)處置要是只是局部小面積的涂層脫落，不用整個(gè)重做，只要把脫落的位置清理干凈，補(bǔ)涂同類型的材料就行了，省錢又省事；要是出現(xiàn)小裂縫，寬度不大的話，直接用柔性涂料補(bǔ)縫就行，寬度超過0.15毫米的，就得先灌縫再補(bǔ)表層；要是大面積已經(jīng)失效，那只能整個(gè)墩身重新做防腐防水了，這個(gè)時(shí)候就不能省，必須徹底處理，不然會(huì)影響墩身結(jié)構(gòu)安全。4.3特殊情況要提前防護(hù)北方地區(qū)冬天撒融雪鹽之后，要及時(shí)用水把墩身表層的帶鹽積水沖掉，避免鹽分積累腐蝕；河道清淤、航運(yùn)的時(shí)候，要提醒工程船別碰墩身，萬一刮壞了表層，馬上修補(bǔ)，別讓腐蝕往里鉆。我干這么多年最大的感受就是，養(yǎng)護(hù)就是勤跑勤快，多看看多摸摸，小問題花點(diǎn)小錢就解決了，拖成大問題花大錢都救不回來。總結(jié)總的來說，橋梁墩身表層防腐防水看起來是橋梁工程里一個(gè)不起眼的小分項(xiàng)，實(shí)際上卻是保障整座橋梁使用壽命和通行安全的關(guān)鍵防線。