桥梁墩身表层防腐防水

桥梁墩身表层防腐防水我干路桥养护和工程施工快二十年了，大大小小参与过近百座桥梁的新建与加固项目，最深刻的感受就是：很多行业外的人，甚至不少刚入行的从业者，都把注意力全放在桥面铺装、主梁检测这些显眼的部位上，偏偏忽略了墩身这个承托整个桥梁重量的“顶梁柱”。墩身常年泡在水里、露在露天，风吹日晒、酸碱侵蚀，全靠表层的防腐防水层帮它挡着，要是这一层没做好，不出十几年墩身就会酥化开裂，钢筋锈蚀，直接影响整座桥的通行安全。可以说，墩身表层防腐防水，就是桥梁寿命的第一道防护线，也是绝对不能省的关键工序。接下来我就结合实际经验，从病害原因、材料选择、施工控制到后期养护，全方位聊聊这个话题。1桥梁墩身表层腐蚀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层为什么会坏，只有摸透了破坏的逻辑，才能针对性做防护。结合我这么多年见过的案例，破坏原因主要分三大类：1.1自然环境的持续侵蚀自然侵蚀是墩身表层破坏最主要的原因，不同区域的侵蚀特点还不一样。1.1.1水环境的反复侵蚀墩身一般分为水上部分、水位变动区和水下部分，其中腐蚀最严重的就是水位变动区。这个区域反复被水浸泡、又反复露出来晾干，水里带的硫酸盐、氯离子、盐碱等腐蚀性物质，会随着水渗进混凝土的孔隙里，水分蒸发后腐蚀性物质就结晶留在孔隙里，体积膨胀把混凝土孔隙撑得越来越大，久而久之表层就会开裂掉渣。尤其是沿海地区的桥梁，海水里的氯离子渗透性极强，能顺着孔隙一直渗到内部钢筋那里，造成钢筋锈蚀，钢筋生锈后体积会涨两三倍，直接把外层混凝土顶掉，形成恶性循环，不出十年就能把好好的墩身烂得不成样子。我前几年在沿海地区修一座跨江大桥，水位变动区的墩身，不到十五年就有三分之一的表层混凝土脱落，钢筋都锈得只剩一半粗细，太触目惊心了。1.1.2冻融与大气侵蚀北方地区最突出的就是冻融破坏，秋冬季节水渗进混凝土表层孔隙，温度降到零度以下就结冰，体积膨胀把孔隙撑裂，开春化冻后水又渗进去，冬天再冻，循环几次之后，表层混凝土就会慢慢酥化掉渣，变成“麻面”甚至整块脱落。而在大气环境方面，现在空气中的硫化物、氮氧化物越来越多，遇到下雨就形成酸雨，长年累月腐蚀表层，加上紫外线长年照射，不管是涂料还是混凝土本身，都会慢慢老化变脆，出现开裂脱落。1.1.3外力带来的偶然损伤墩身除了自然侵蚀，还经常遇到外力破坏：比如河道里的船只擦碰、漂流物撞击，清淤挖沙的时候工程船刮蹭，甚至北方公路桥除冰的时候，带盐分的融雪水顺着桥面流到墩身，盐分不断积累也会加速腐蚀。这些破坏往往只是破一个小口子，但腐蚀会顺着这个口子往内部钻，慢慢整片防护层就失效了。1.2先天存在的结构与施工缺陷不少墩身的防腐防水失效，其实从建成就埋下了隐患。一方面，墩身混凝土浇筑的时候，很容易出现表层气泡、孔隙、密实度不够的问题，如果养生不到位，表层混凝土强度本身就低，抗腐蚀能力自然差。另一方面，很多旧桥设计的时候根本没有考虑墩身防腐防水的要求，直接让混凝土裸露在外，时间长了肯定出问题。就算是新桥做防护，也经常会因为施工偷懒留下隐患：比如浇筑墩身的时候留的脱模剂没清理干净，直接涂防腐涂料，根本粘不牢，用不了两三年就整片脱落；还有的施工队偷工减料，涂层厚度只做要求的一半，防护能力自然不够。1.3后期养护不到位的累积破坏很多养护单位对墩身的重视程度远远不够，建完桥就扔在那不管，好几年都不查一次，小的开裂脱落发现不了，慢慢拖成大病害，本来花几万块就能补好的问题，最后花几百万加固都未必能救回来，太可惜了。搞清楚墩身表层破坏的原因，我们就能明白，防腐防水不是随便刷一层涂料就完事的，得从材料选择开始就对症下药，接下来我就结合实际经验说说常用材料的特点和适用场景。2常用桥梁墩身表层防腐防水材料的特点与适用场景现在工程上常用的防腐防水材料主要分四大类，没有绝对的好坏，只有适不适合，选对材料才能既省钱又管用。2.1渗透结晶型防腐防水材料这类材料是粉状或者液态的，刷在混凝土表层之后，会顺着混凝土的孔隙往内部渗透，和混凝土里的物质反应生成不溶于水的结晶，把孔隙堵死，同时让表层具备疏水能力，水进不去，腐蚀物自然也进不去。这类材料的优点是不改变墩身原本的外观，透气性好，不会因为内外湿度差鼓包脱落，而且和混凝土结合力强，价格也不算高，适合新建墩身、或者只是轻微起砂的旧墩身，内陆普通河道的非重度腐蚀区域用得特别多。缺点就是对已经开裂的墩身效果不好，裂缝宽度超过0.2毫米的话，单独用这款材料堵不住，得先补好裂缝再用。2.2多层复合涂层型防腐防水体系这类就是我们常说的“三涂”体系，一般是底漆、中间漆、面漆三层，常用的有环氧树脂底漆、聚氨酯中间漆，外面再刷一层氟碳面漆，耐腐蚀性非常好，耐氯离子、耐酸碱、耐紫外线老化都比渗透型好很多，特别适合沿海地区、盐碱地区、工业污染区这些腐蚀比较严重的区域，防护寿命能达到十年以上。缺点就是对基面要求特别高，基面处理不干净就容易脱落，而且表层会有明显的涂层，对景观要求高的城市景观桥，得选和混凝土原色接近的材料才行。我这些年在沿海地区做的项目，大多用的是这种体系，只要施工到位，十年过去了检查几乎没什么变化，防护效果确实靠谱。2.3贴覆型防腐防水板材这类就是提前做好的防水防腐板材，比如改性沥青防水板、玻璃钢贴层、高密度聚乙烯板材，直接贴在墩身表层，整体性好，防水抗冲刷能力特别强，特别适合常年干湿交替的水位变动区，还有流速快、经常有漂流物撞击的河道墩身。优点是一次贴上，整体防水性好，抗冲刷能力比涂层强很多，缺点就是施工难度大，尤其是圆形墩身，下料和贴覆的时候接缝很难处理，要是接缝没粘牢，水就会从接缝进去，慢慢把整片板材泡起来，而且后期局部坏了维修麻烦，要换就得动很大一块。我之前做过一个对比试验，同一座桥的两个相邻墩身，水位变动区一个用聚脲涂层，一个用贴覆板材，五年后检查，聚脲涂层只要施工到位一点问题没有，贴覆板材有两个接缝开了，里面已经腐蚀了，所以选这种材料一定要把接缝处理做好，不能大意。2.4刚性水泥基防腐保护层这类就是在水泥里加了防腐防水添加剂，做成砂浆抹在墩身表层，优点是价格便宜，和混凝土结合好，耐水泡，适合普通内陆地区的水下墩身，性价比特别高，缺点是耐裂性差，温度变化大的区域容易开裂，所以一般只用来做水下部分的防护，水上部分很少用。选好了合适的材料，接下来最关键的就是施工了，我常跟年轻的施工员说，防腐防水三分材料七分施工，材料再好，施工偷一点懒，效果都会打对折，接下来我就说说施工里的关键控制点。3桥梁墩身表层防腐防水的施工工艺与质量控制不管用什么材料，施工的核心要求就是把基面处理好，按流程一步步来，不能抢工期跳步骤。3.1施工前的基面处理：这是最核心的基础我见过最少有一半的防腐防水失效，都是基面处理不到位导致的，所以这一步绝对不能省。3.1.1旧墩身基面处理如果是旧墩身翻新，首先要把表层已经酥松、起鼓、脱落的混凝土全部凿掉，一直凿到内部坚硬密实的混凝土为止，露出锈蚀钢筋的话，要把钢筋除锈，锈得厉害的还要补焊加强，然后用修补砂浆把坑洼不平的地方补平，整个基面平整干净之后才能做下一步。要是原来有旧的涂层，也要全部铲掉，不能留一点残留，不然新涂层粘不牢。3.1.2新建墩身基面处理新建墩身看起来干净，其实表层有很多浮浆，还有浇筑的时候留下来的脱模剂，这个脱模剂是最大的杀手，很多人不在意，觉得冲一下就行，实际上脱模剂不清理干净，涂料根本粘不住，用不了两年就掉。所以新建墩身一定要用高压水枪反复冲，再用钢丝刷把表层浮浆和脱模剂刷掉，让新鲜的混凝土骨料露出来，这样涂料才能粘得牢。3.1.3裂缝预处理不管新旧墩身，只要裂缝宽度超过0.15毫米，都要先做灌缝处理，用环氧树脂把裂缝填实，不然水还是会从裂缝渗进去，表层防护做得再好也没用。3.2不同材料的施工流程要点不同材料的施工要求不一样，得按材料特性来，不能一概而论。用渗透结晶型材料的时候，施工前要先把基面洒水处理，让基面湿润但不能有明水，然后一般刷两道，第一道完全干了之后再刷第二道，做完之后要养护三到五天，不能暴晒，也不能太早泡水，让材料充分渗透结晶，才能达到最好的效果。用复合涂层体系的时候，一定要分层施工，底漆要薄而匀，让它充分吃透基面，底漆完全固化之后才能做中间漆，中间漆主要是增加厚度，提高防腐能力，最后做面漆，面漆要刷均匀，不能有流挂、漏涂，每一层都要等上一层完全固化再做下一道，不然会出现起皱、附着力差的问题。还有就是温度低于五度，或者下雨、空气湿度太大的时候，绝对不能施工，我之前见过施工队抢工期，零下好几度还刷聚氨酯，结果三个月就全裂了，全部返工，浪费钱又耽误时间，得不偿失。用贴覆型板材的时候，关键就是接缝处理，每一块板材要留不小于10厘米的搭接宽度，搭接位置要刮满粘接胶，压实，不能留一点空隙，圆形墩身要提前按弧度下料，不要硬拉，贴完之后要用手挨个敲一遍，听声音就能判断有没有空鼓翘边，有问题马上处理，别等做完了再返工。3.3施工后的质量验收做完之后不能就算完工，一定要按标准验收，首先看外观，有没有漏涂、流挂、空鼓、翘边，然后用测厚仪测涂层厚度，每一个面都要抽测，厚度不够的一定要补涂，然后还要做附着力测试，拉一下看涂层会不会掉，条件允许的话还可以做喷水试验，喷完水放几个小时，看背面有没有渗水，确认没问题才能交工。我每次验收都要自己爬上去摸一遍，仪器测出来的是数据，手一摸就能感觉到有没有气孔、不平整，小问题现场就改了，别留隐患。施工做完了也不是一劳永逸，后期的日常养护和病害处置，也直接影响防腐防水的使用寿命，接下来我就说说这方面的注意事项。4桥梁墩身表层防腐防水的后期养护与病害处置很多人觉得做完防腐防水就能管一辈子，实际上不对，任何材料都会老化，日常检查维护才能延长它的使用寿命。4.1日常巡查要定期做一般来说，每年至少要全面检查两次，雨季过后、冬天冻融结束之后各查一次，重点检查水位变动区、靠近河道冲刷的位置，看表层有没有开裂、脱落、起鼓，有没有被船只撞坏，沿海地区还要看有没有局部变色腐蚀，发现小问题马上处理，别拖。4.2常见小病害要及时处置要是只是局部小面积的涂层脱落，不用整个重做，只要把脱落的位置清理干净，补涂同类型的材料就行了，省钱又省事；要是出现小裂缝，宽度不大的话，直接用柔性涂料补缝就行，宽度超过0.15毫米的，就得先灌缝再补表层；要是大面积已经失效，那只能整个墩身重新做防腐防水了，这个时候就不能省，必须彻底处理，不然会影响墩身结构安全。4.3特殊情况要提前防护北方地区冬天撒融雪盐之后，要及时用水把墩身表层的带盐积水冲掉，避免盐分积累腐蚀；河道清淤、航运的时候，要提醒工程船别碰墩身，万一刮坏了表层，马上修补，别让腐蚀往里钻。我干这么多年最大的感受就是，养护就是勤跑勤快，多看看多摸摸，小问题花点小钱就解决了，拖成大问题花大钱都救不回来。总结总的来说，桥梁墩身表层防腐防水看起来是桥梁工程里一个不起眼的小分项，实际上却是保障整座桥梁使用寿命和通行安全的关键防线。