淺議臨海大橋砼結構防腐涂裝方案

鐘穗鋒

（廣東省長大公路工程有限公司，廣東 廣州 433000）

1 結構腐蝕實例

1.1 大橋腐蝕程度。某臨海大橋全長2706米。主橋采用預應力混凝土連續剛構橋，橋位所處水域最大潮差5.16米。運營三年后進行病害普查發現，下部結構受海洋潮汐變化影響，墩臺鋼筋銹蝕嚴重：

承臺取樣，氯離子含量0.33（占水泥含量的百分比）；

下部承臺墩身，實測凈保護層厚度：27～35mm；

實測墩臺鋼筋銹蝕電位：－97～－138mv；實測下部結構碳化深度均≤2.5mm。

表觀檢測：橋梁墩臺混凝土存在露筋現象、箍筋或綁扎鋼絲外露，鋼筋的銹蝕形成了混凝土順筋方向開裂（環向開裂）、承臺邊角混凝土銹漲開裂，混凝土多處剝落，鋼筋銹蝕嚴重。

1.2 腐蝕原因分析。綜合分析，我國東南沿海混凝土橋梁墩臺，運營5～8年后，往往少有受力性病害而普遍表現為受腐蝕耐久性很差。其病原因分析如下：惡劣的海洋環境是加劇墩臺混凝土結構劣化的外因。沿海鋼筋混凝土墩臺在使用過程中，受到海水、海風和海霧中有害介質的侵蝕，會產生劣化，宏觀上會出現開裂、溶蝕、剝落、膨脹、松軟及強度倒縮下降等，嚴重者會使結構破壞倒塌，而鋼筋銹蝕，是加速混凝土這種破壞的主要因素。

引起墩臺混凝土內鋼筋腐蝕最為主要的原因是混凝土的碳化和氯化物的滲透量。當CO2和CL-腐蝕介質侵入時，混凝土的堿性降低或混凝土保護層因銹漲開裂等都將造成鋼筋表面敦化狀態的破壞，鋼筋表面就會出現較大的電位差，形成陰極和陽極，在一定條件下（如氧氣和水存在）鋼筋開始銹蝕。

2 涂裝方案

2.1 設計依據及主要技術標準。在混凝土涂裝標準方面，歐洲和日本已形成了較為完整的混凝土涂裝涂料篩選程序，并建立了標準規范體系。我國在2007年頒布實施的交通行業標準JT/T695-2007《混凝土橋梁結構表面涂層防腐技術條件》是專門針對混凝土橋梁表面涂層的標準，系統的介紹了混凝土橋梁腐蝕環境、防腐涂層設計、施工維護等內容。

2.2 混凝土結構防腐涂裝方案。混凝土表面防腐涂層設計年限一般分為兩類：普通型（10年）和長效型（20年）。防腐壽命概念并非指對混凝土中鋼筋的有效保護年限。鋼筋的有效保護年限更多地依賴混凝土保護層的厚度和混凝土的結構因素。涂層體系推遲外來腐蝕介質到達鋼筋的時間，延緩了混凝土的腐蝕破壞。涂層體系防腐壽命概念是指涂層體系在使用周期內能夠有效抵御外來腐蝕介質的侵蝕，主要由涂層配套體系和使用環境來決定。基層狀況、表面處理和施工工藝決定了涂層能否有效地發揮涂層體系的防腐功效。

混凝土涂裝考慮到景觀的需要，涂料應能耐陽光、雨水等腐蝕，保色、保光性好，涂層體系防腐年限為長效型（H），要求在20年內沒有明顯涂層老化現象，顏色符合景觀設計要求。

表1 涂層技術方案

2.3 材料性能要求

2.3.1 涂料基本性能要求

（1）封閉漆：適合涂裝體系的封閉漆，必須具有優異的混凝土基面的潤濕性、滲透性，優異的耐堿性，良好的力學性能，與混凝土基面和配套中涂具有優異的結合力，便于施工，對施工環境條件具有較高的適應性，濕固化環氧封閉底漆還應對潮濕基面具有很好的潤濕性、滲透性和優異的附著力。（2）中間漆：中間漆必須具有良好的屏蔽和抗滲透性、與底層和面層涂料有良好的配套性、具有優異的力學性能、具有優異的施工性能和施工環境的適應性。（3）面漆：面漆必須具有優良的耐候性和裝飾性能，并能有效地保護整個涂層體系避免早期失效。

2.3.2 涂層基本性能要求。配套涂層體系應具備與混凝土基面以及各配套涂層體系間很好的相容性、具有優異的屏蔽性能、抗滲透性能。能夠有效的屏蔽水、二氧化碳、氯離子等腐蝕因子的侵入；優異的力學性能，以適應混凝土的形變以及具備一定的裂縫彌合能力；對腐蝕環境，如陽光、濕熱、工業腐蝕性氣體具有很好的耐受性。

3 主要施工工藝

3.1 混凝土基層打磨刮抹砂漿。用角磨機將混凝土表面全面打磨，需將舊涂層全部清除干凈，至少要將舊涂層的氯化橡膠、氯化橡膠膩子以及丙烯酸涂料清除干凈，并將附著不牢的混凝土或空鼓的混凝土清除，露出結實的混凝土面。

在打磨工序完成后，清除干凈混凝土表面，再刮抹聚合物砂漿。若發現混凝土表面是否出現裂縫及其他缺陷，則先處理。

3.2 缺陷處理

3.2.1 露筋處理

（1）沿露筋周圍用金剛切片將砼切除，形成喇叭口狀，露筋位于其中，深度大于2cm以上。（2）將露筋進行除銹處理。（3）涂一道環氧富鋅底漆，厚度80μm，待干。（4）用填補型環氧砂漿將該處填平，并磨平。

3.2.2 預埋件處理

（1）沿預埋件四周將其周圍的砼切除，切成斜面，深度大于2cm以上。（2）將突出砼表面的預埋件沿根切除。（3）對該預埋件表面進行除銹處理，達St3級，并涂上一道環氧富鋅底漆，厚度大于80μm，待干。（4）用填補型環氧砂漿對該部位填平，并磨平。

3.2.3 露箍筋處理

（1）將裸露箍筋周圍松散的砼，用鐵釬鑿除，直至密實面。（2）對箍筋表面用砂紙打磨至表面光亮，達到St3級除銹等級。（3）涂一道環氧富鋅底漆，厚度大于80μm，待干。（4）用填補型環氧砂漿對該部位重新填平，并磨平。（5）對于銹斷的箍筋用同樣型號的鋼筋焊接，并用上面工藝進行處理。

3.2.4 裂縫處理

（1）對于小于0.1mm的裂縫，用涂層封閉即可。（2）對于大于0.1mm而小于0.3mm的裂縫，經確認后，將裂縫鑿成V型槽，深度大于2cm，再用環氧膩子嵌縫填補。（3）對于大于0.3mm的裂縫，進行灌漿處理。

3.2.5 對較大的蜂窩及孔洞修整。按其全部深度鑿開薄弱的混凝土層和個別突出的骨科顆粒，盡量剔成喇叭口，外邊大些，然后用鋼絲刷仔細清理表面，待干燥后再用膩子填平并磨平。

3.2.6 銹蝕點的修補。如果露筋銹蝕，則按露筋工藝，有個別砼橫面鋼筋銹蝕且外層水泥已剝落，對于該部位，應鑿去與鋼筋銜接部分混凝土，清除的混凝土深度應至少超過鋼筋20mm，使修補材料能很好地包圍鋼筋和原有的混凝土，腐蝕的鋼筋應徹底清除鐵銹，對于鋼筋腐蝕嚴重有效面積減少，應增焊相應面積鋼筋補強，處理完后，刷涂防銹漆再用環氧水泥砂漿將該處填平。對于只見銹蝕，未見露筋的點，應將該點擴大，按除銹，涂底漆，填環氧砂漿的工藝進行修復。

3.2.7 涂封閉漆。涂裝前，進行濕度測定砼基層含水率合格，方可涂裝。涂裝環境條件及涂料配制按涂料產品說明書要求進行。封閉漆涂裝注意裂縫蜂窩、麻面、孔洞、砂眼、凹坑處不要漏漆。

3.2.8 涂裝中間漆。涂裝中間漆在膩子打磨后進行。中間漆涂裝后，用肉眼即能較容易發現砼表面缺陷。對需要打磨的部位進行打磨，補涂中間漆，并對低凹部位補刮膩子后打磨。該工作應盡量在第一道中間漆以后進行。

兩道中間漆間隔時間應在8小時以上，16小時以后可進行面漆涂裝。

3.2.9 面漆涂裝。由于氟碳面漆對濕氣較為敏感，應選擇晴朗天氣施工。兩道漆間隔時間4小時以上。

3.2.10 補涂。對需要補涂的位置，應按原涂層要求順序進行補涂。

結語：由此可知，導致橋梁出現銹蝕的原因明確的，嚴重的會使結構失效，最后造成橋梁不可用，因此近海大橋銹蝕問題已是橋梁結構中普遍存在問題，已受到工程管理人員的高度關注，我們只有從大橋防腐預防對策出發，在設計、施工過程中嚴格按照規范要求及程序做，盡量減少腐蝕程度，從而確保大橋的耐久性及使用年限。

[1]吳恒新，耿揚.新型沿海水工砼防腐涂料在濱海新閘工程中的應用.大豐市恒昌交通建設工程有限公司，大豐市永平水利工程有限責任公司，[期刊]吉林水利，2009-05-15.