作者：朱海涛
文章编号 1007-497X(2011)-05-0040-03 中图分类号 TU57+2; U448.34 文献标识码 B
钢筋混凝土桥梁是最常用的桥梁类型，但混凝土最主要的缺点是抗拉能力差，容易开裂。一旦钢筋混凝土桥梁出现裂缝，水、盐分、酸雨等侵入结构内部，使钢筋锈蚀并膨胀，混凝土结构产生中性化和碳化，发生冻融破坏，等等，最终使桥梁寿命缩短。因此，钢筋混凝土桥梁需要根据病害情况及时进行修复处理。
1. 钢筋混凝土桥梁防水材料的探讨选用
混凝土桥梁的各种病害成因均与水有关，因此对混凝土桥梁采取的防水措施对解决桥梁病害至关重要。采用水泥基渗透结晶型防水材料（CCCW）是混凝土桥梁病害整治的良好选择。因为这种材料与混凝土桥梁的膨胀系数基本一致，且自身不易老化、耐高低温(－32～130℃)、耐湿、耐紫外线、耐辐射、耐氧化、耐强水压（达1.3MPa）；该材料涂刷到混凝土表面，其活性成分自然扩散到混凝土内部，遇到混凝土内部的自由水分或从混凝土微裂缝、孔隙中渗入的水分，该活性成分即催化未水化的水泥颗粒进行水化反应，生成枝蔓状的结晶体，堵塞裂缝，使混凝土达到密实；若干年后因震动或其他外因混凝土产生新的细微裂缝时，一旦有水渗入，又会产生新的晶体把水堵住；由于其抗渗性能好，又可保护钢筋不被锈蚀。因此水泥基渗透结晶型防水材料用于治理发生病害的钢筋混凝土桥梁，可以达到治标治本的目的。
2. 钢筋混凝土桥梁病害治理案例介绍
2.1 工程概况
杭州铁路分局杭州东工务段辖内长牛线11#桥，始建于1959年，原为3m×l6.0m。1962年扩建为目前的5m×16.0m，梁跨均为定型图施工的钢筋混凝土π梁（图1）。资料记载，该桥长兴方1～3孔梁，在1962年扩建时就发现有裂纹、蜂窝、麻面等病害，运营部门曾多次采用压注化学浆液、环氧树脂等方法修补，但收效不佳。据彻底治理修复前的现场调查显示：梁体存在如下病害：①梁体裂纹严重，仅1-2孔裂纹总长为461.99m，其中裂纹宽度≥0.3 mm的共计125.66 m，最宽裂纹达5mm，最长裂纹长度为11.1m；②蜂窝麻面严重；③钢筋锈蚀严重，锈皮厚1mm；④梁体碱集料反应较剧烈，中性化深度平均值为22～29mm，最大深度达40mm（裂缝处），最小也达12mm；⑤原修补环氧树脂已老化起壳，部分已重新开裂。
该桥梁亟需彻底整修。1997年11月，杭州铁路分局和北京城建设计研究院合作开展了“利用XYPEX材料修补铁路钢筋混凝土梁技术”的研究项目。利用该项目成果，采用水泥基渗透结晶型防水材料彻底整修了该发生病害的桥梁。
2.2 维修方案
根据长牛线1l#桥1～2孔钢筋混凝土梁的病害现状和XYPEX（赛柏斯）水泥基渗透结晶型材料的适用性和性能特点，提出的桥梁修补方案总体思路是：①全梁作基面处理；②对混凝土梁缺陷部位采用XYPEX浓缩剂、堵漏剂进行修补；③全梁喷涂或涂刷XYPEX涂料两遍；④养护。
2.3 修复工艺
2.3.1 基面处理
基面处理采用喷砂打毛，辅以手工铲除老化残留的环氧树脂旧皮，再以高压水冲洗的方法，以达到“毛、潮、净”的要求。“毛”是指基面应粗糙，能充分暴露混凝土结构的毛细通道；“潮”是指基面表层结构充分润湿，毛细孔饱吸水分但表面无明水，以利材料发挥作用；“净”是指基面上的污垢、有机物、木屑、铁屑及疏松物等应清理干净。喷砂法工效高，打毛效果好，对桥梁损伤小，且劳动耗费低，操作方便。
2.3.2 混凝土缺陷部位修补
（1）桥梁上空洞、麻面及大块剥落等缺陷的修补
将空洞处的“混凝土壳”、剥落处的松动碎块清除，钢筋除锈，空洞凿口（开口宽度以便于修补为宜），用高压水冲洗、润湿（要求比照基面处理）。在修复衔接面无明水后，喷涂XYPEX浓缩剂，厚度为0.5mm左右。喷涂层初凝后（一般约2h），再用XYPEX堵漏剂按7:2（粉:水，体积比）修补，对于大的空洞可以采用1份XYPEX堵漏剂与2份粒径10mm以下的砂石组成的混合材料修补。
（2)桥梁裂纹的修补
对宽度<0.3mm的裂纹不作特殊处理，对宽度>0.3mm的裂纹修补顺序如下：①沿裂纹凿20mm×20mm内大外小的燕尾槽；②冲洗、湿润（修复面不得有明水）后，涂刷XYPEX浓缩剂1遍；③初凝后用XYPEX浓缩剂半干料团和修补堵漏剂修补。
2.3.3 喷涂XYPEX涂料
全梁表面喷涂XYPEX涂料两遍：喷涂前对梁体表面要用清水彻底洗净，达到“毛、潮、净”的要求（注意：裂纹和缺损新修补处不能用高压水直接喷射，只能用无压水喷淋达到湿润要求），然后开始大面积喷涂工作。喷涂第一遍用量为0.4～0.5kg/m2，涂层应均匀，配合比为XYPEX粉:水=5:3（体积比）。两次喷涂问隔时间一般在2 h左右（即在第一遍涂层初凝后)。保证XYPEX涂层质量的关键环节之一是混凝土结构的充分润湿，因此，应依据天气情况对桥梁基面用水充分冲淋，使之保持湿润。喷涂第二遍XYPEX之前，已喷涂面也应保持润湿状态。
2.3.4 养护
养护也是保证XYPEX涂层质量的关键环节。当涂层初凝后即用无压水喷淋养护，养护时间为3 d，每天不少于3次（依据天气情况而定）。养护期间，应保持XYPEX涂层湿润，如在高温季节、阳光较强烈、水分散失快的条件下施工，则应采取遮蔽措施，并增加养护次数。
2.4 修复效果
长牛1l#桥自1997年11月修补结束后，对梁体现场进行了6个月的观测，结果为：①未发现裂纹的发生；②通过室内同步试验，证明表面混凝土抗压、抗渗能力得到了提高，同时提高了密实度。
从以上情况看，采用XYPEX系列材料对钢筋混凝土梁处理后，依靠其向混凝土内渗透产生结晶，封闭了整个梁体混凝土与外界的毛细孔通道，提高了表面混凝土结构的密实度和强度，增强了混凝土保护层对钢筋的保护能力，达到了延长钢筋混凝土梁使用寿命的目的[2]。
3 结语
笔者对该项目进行了长达12年的跟踪观察，2010年10月对长牛11#桥进行了现场回访，发现当年既有裂纹没有重新开裂，混凝土梁表面没有泛黄、渗水、起白花或起粉（图2）。经过修复后，该桥梁混凝土结构的强度、密实度和抗渗能力完全达到预定要求。
水泥基渗透结晶型防水材料是一种无毒、无味的绿色环保材料，对环境和人体不会造成任何损害，且具有耐久性与混凝土结构同寿命、施工方法简单的特点。工程实践证明，采用该材料对混凝土桥梁作加固维修处理是合理的。
《中国建筑防水》2011年第5期
