濱海地區(qū)橋梁混凝土防腐工程施工

       天津市濱海新區(qū)海景大道南延線工程熱火河大橋位于天津市大港區(qū)境內(nèi)熱水河上,距入?诩s8km,該工程場地地勢低洼,地下水豐富,河水為海水和淡水混合體,地表水和地下水中均富含CL-、SO42-等多種離子,水化學(xué)類型主要為Cl-Na型,水質(zhì)對(duì)于混凝土一般會(huì)產(chǎn)生結(jié)晶類腐蝕和結(jié)晶分解復(fù)合類腐蝕。設(shè)計(jì)要求上部結(jié)構(gòu)混凝土采取E級(jí)防護(hù),墩柱、防撞墻和橋面鋪裝混凝土采取F級(jí)防護(hù),樁基、承臺(tái)、系梁、蓋梁等結(jié)構(gòu)混凝土采取D級(jí)防護(hù),F(xiàn)將該工程防腐施工措施作一簡介。

  防腐措施有基本防腐措施和特殊防腐措施兩類;痉栏胧┦峭ㄟ^設(shè)計(jì)、施工,最大限度地提高混凝土本身的抗氯離子滲透性,以限制環(huán)境侵蝕介質(zhì)(氯化物、氧和水等)滲透混凝土,從而預(yù)防鋼筋銹蝕。特殊防腐措施是通過采取混凝土表面涂層、環(huán)氧涂層鋼筋、鋼筋阻銹劑等防腐蝕措施提高混凝土的防腐蝕性能。下面主要研究特殊防腐措施。

  一、防腐混凝土配合比設(shè)計(jì)

  混凝土本身的內(nèi)在質(zhì)量是提高防腐性能的重要因素,做好防腐混凝土的配合比設(shè)計(jì)工作,一方面提高混凝土的強(qiáng)度等級(jí),樁基和下部構(gòu)造工程一般地區(qū)混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C25和C30,箱梁一般地區(qū)混凝土等級(jí)為C40,本工程設(shè)計(jì)為C50。另一方面是合理選用混凝土的防腐外加劑和摻合料,要求防腐外加劑對(duì)混凝土具有以下特性和作用:增強(qiáng)混凝土抵抗復(fù)合鹽類(硫酸鹽、鎂離子、氯離子等)的腐蝕破壞能力、蝕、增加混凝土密實(shí)、節(jié)約水泥用量、提高混凝土的阻銹能力、提高混凝土的抗?jié)B等級(jí)。

  1、水泥選用:要求水泥中C3A含量不超過8%,水泥細(xì)度不得大于350m2/kg,游離氧化鈣不超過1.5%。本工程我們選取天津大站水泥有限公司生產(chǎn)的普通42.5水泥。2、水灰比及水泥用量:混凝土最大水膠比控制在0.4以下,最大氯離子含量0.06%,最大堿含量3.0kg/m3,水泥最大用量控制在350kg/m3。3、外加劑選用:選用大慘量的礦物摻合料,天津大站水泥有限公司生產(chǎn)的S95型礦粉,摻量為140-150kg/m3,箱梁外加劑選用天津市鑫永強(qiáng)混凝土外加劑有限公司生產(chǎn)的TM30型防腐阻銹劑,樁基和下部構(gòu)造選用天津建工特種混凝土材料科技發(fā)展有限公司生產(chǎn)的SRA型混凝土防腐劑。如:熱火河大橋C35樁基混凝土設(shè)計(jì)配合比為:水∶水泥∶砂∶石∶外加劑∶礦粉=160∶250∶690∶1126∶8.0∶150。C50預(yù)制箱梁混凝土設(shè)計(jì)配合比為:水∶水泥∶砂∶石∶外加劑∶礦粉=150∶350∶702∶1098∶10∶150。

  二、防腐混凝土施工

  對(duì)防腐混凝土施工,重點(diǎn)控制和把握以下要點(diǎn):1、混凝土振搗均勻和密實(shí)。拌和物振搗必須做到均勻密實(shí),泵送混凝土的坍落度不應(yīng)過大,以免離析、泌水,當(dāng)澆筑層的高度較大時(shí),尤其應(yīng)控制拌和物坍落度。2、混凝土的養(yǎng)護(hù);炷恋酿B(yǎng)護(hù)包括混凝土的溫度和濕度控制,新澆混凝土應(yīng)及早開始養(yǎng)護(hù),避免水分的蒸發(fā),尤其應(yīng)注意初始保濕養(yǎng)護(hù),避免新澆表面過早暴露在空氣中。鋼筋混凝土不得用海水養(yǎng)護(hù)。3、混凝土保護(hù)層控制,混凝土澆筑前,應(yīng)仔細(xì)檢查保護(hù)層墊塊的位置、數(shù)量和緊固程度。

  三、表面涂層防腐施工

  本工程設(shè)計(jì)要求對(duì)樁基、墩柱、系梁,尤其是河水位變化部位結(jié)構(gòu)進(jìn)行混凝土表面防腐涂層處理。由于混凝土屬于強(qiáng)堿性建筑材料,因而要求混凝土防腐蝕涂層具有良好的耐堿性、附著力和抗?jié)B透性。對(duì)于海邊橋梁混凝土結(jié)構(gòu),其表面涂層應(yīng)具有極佳耐候性,耐日光紫外線降解,耐鹽霧及海洋大氣腐蝕,在有效防護(hù)期內(nèi)不出現(xiàn)嚴(yán)重粉化及變色、脫落、開裂等現(xiàn)象。

  1、涂層性能。根據(jù)《公路工程混凝土結(jié)構(gòu)防腐技術(shù)規(guī)范JTGTB07-01-2006》和GB50212—2002《建筑防腐施工及驗(yàn)收規(guī)范》等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求,環(huán)氧樹脂涂料、聚氨酯涂料、氯化橡膠涂料、乙烯樹脂涂料、丙烯酸樹脂涂料等被認(rèn)為是適用的涂料品種,根據(jù)國內(nèi)外橋梁混凝土防腐涂裝的經(jīng)驗(yàn)來看,選用以下涂料可以獲得良好的涂裝效果:底層采用濕固化環(huán)氧封閉漆,中間涂層采用濕固化厚漿型環(huán)氧涂料,它有良好的抗沖擊性和附著力,耐酸、耐堿、封閉性能強(qiáng),用于底層和面層之間,以起到良好的保護(hù)作用。表面涂層采用丙烯酸聚氨脂面漆,因有結(jié)構(gòu)致密,耐候性強(qiáng)、耐化學(xué)腐蝕、高柔韌性和耐磨等特點(diǎn),作為面層涂料具有很好的裝飾性和保護(hù)性。

  2、涂裝施工工藝。施工程序:底層處理→封閉漆施工→中間漆的施工→面漆施工

  底層處理:(1)采用涂層保護(hù)時(shí),混凝土的齡期不應(yīng)少于28d,并應(yīng)通過驗(yàn)收合格。如混凝土的齡期少于28d需要涂裝時(shí),需通過試驗(yàn)確定。(2)混凝土表面存在的因設(shè)計(jì)要求和施工需要設(shè)置的各種預(yù)埋件,由土建施工隊(duì)按有關(guān)規(guī)定在涂裝前28天處理完畢。(3)混凝土表面存在的3mm以上寬度裂縫、缺陷等,由土建施工隊(duì)在涂裝施工前28天完成修補(bǔ)工作。在涂裝施工中對(duì)混凝土表面處理后發(fā)現(xiàn)的裂縫和缺陷,由涂裝施工隊(duì)按上述規(guī)程進(jìn)行修補(bǔ)。(4)因施工原因存在于混凝土表面層的金屬焊渣、綁扎鐵絲頭、鐵釘頭等應(yīng)清除干凈,涂裝施工隊(duì)?wèi)?yīng)使用環(huán)氧膩?zhàn)有扪a(bǔ)平整。(5)表濕區(qū)與表干區(qū)混凝土宜采用高壓水(壓力不小于20MPa)清潔,或者使用各種動(dòng)力打磨工具等方法,徹底除去混凝土表面上的不牢灰漿、尖角、碎屑、海生物、苔蘚、油污等污染物及其它松散附著物;必要時(shí)可用適當(dāng)溶劑抹除油污。(6)清理后的混凝土表面,最好用飲用水沖洗干凈,混凝土表面應(yīng)無油污等影響涂層質(zhì)量的物質(zhì),并用改性環(huán)氧膩?zhàn)有扪a(bǔ)平整。(7)飲用水沖洗后殘留在混凝土表面上的水珠、水跡可用棉布、海綿等吸濕工具抹去,然后待混凝土自然風(fēng)干,或用壓縮空氣盡量吹干。表濕區(qū)涂裝前的混凝土表面應(yīng)盡量干燥,表干區(qū)涂裝前的混凝土表面的含水量不宜大于6%。(8)在混凝土涂層上涂裝下一道涂層前,應(yīng)對(duì)上一道涂層進(jìn)行表面清潔,應(yīng)使用飲用水徹底除去涂層上的鹽分、泥塵、油污等污染物,可用清潔劑清除油污。如上一道涂層太光滑影響下一道涂層的粘結(jié)強(qiáng)度,應(yīng)對(duì)上一道涂層進(jìn)行打磨處理。

  封閉漆施工(氧封閉底漆50μm厚):(1)對(duì)來料進(jìn)行檢驗(yàn),檢查其材料質(zhì)量證明書,對(duì)來料有懷疑時(shí),應(yīng)進(jìn)行復(fù)驗(yàn)。(2)嚴(yán)格按照生產(chǎn)廠家的說明書中原料成份比例和程序由專人進(jìn)行配料。(3)配料后經(jīng)熟化后使用。(4)封閉漆可噴涂、刷涂,不得漏涂。

  中間漆施工(濕固化環(huán)氧厚漿中間漆200μm厚):(1)封閉漆施工完24小時(shí)后即可施工中間漆,一般不得超過七天。(2)中間漆施工前,同樣要對(duì)來料進(jìn)行檢驗(yàn),檢查其材料質(zhì)量證明書,對(duì)來料有懷疑時(shí),應(yīng)進(jìn)行復(fù)驗(yàn)。(3)嚴(yán)格按照生產(chǎn)廠家的說明書中原料成份比例和程序由專人進(jìn)行配料。(4)配料后經(jīng)熟化后使用。(5)封閉漆可噴涂、刷涂,不得漏涂。最好采用高壓無氣噴涂。

  面漆施工(苯烯酸聚氨酯面漆80μm厚):(1)對(duì)來料進(jìn)行檢驗(yàn),檢查其材料質(zhì)量證明書,對(duì)來料有懷疑時(shí),應(yīng)進(jìn)行復(fù)驗(yàn)。(2)嚴(yán)格按照生產(chǎn)廠家的說明書中原料成份比例和程序由專人進(jìn)行配料。(3)配料后經(jīng)熟化后使用。(4)封閉漆可噴涂、刷涂,不得漏涂。最好采用高壓無氣噴涂。(5)面漆施工時(shí),應(yīng)檢查中間漆表面的的情況,徹底清除其表面的灰塵、泥土、油污,并根據(jù)其中間漆表面情況,確定是否采取細(xì)砂布打磨。一般情況下,中間漆施工一周后都需進(jìn)行打磨。增加其附著力。

  綜合采用基本防腐措施和特殊防腐措施,通過對(duì)混凝土原材料、外加劑和各種混凝土防護(hù)措施選用以及混凝土配合比設(shè)計(jì)、施工工藝的控制,能明顯提高混凝土的抗腐蝕能力,大大提高混凝土的耐久性。相信隨著混凝土技術(shù)的進(jìn)步和對(duì)混凝土腐蝕與防護(hù)的研究,必將進(jìn)一步完善混凝土設(shè)計(jì)方法,改善施工工藝。