趙寧寧，蔡海波

（1.寧波市軌道交通集團有限公司，浙江 寧波315000；2.寧波市政工程建設(shè)集團股份有限公司，浙江 寧波315000）

1 工程概況

明州大橋拱座的結(jié)構(gòu)形式為鋼混凝土混合拱座，同時作為三角區(qū)重要的受力結(jié)構(gòu)部位，受力十分復(fù)雜。

中跨拱肋及邊跨拱肋的大部分順橋向水平分力直接通過鋼拱座傳遞并相互平衡，垂直分力及不平衡的順橋向水平分力、彎矩則由鋼拱座底板、中跨拱肋及邊跨拱肋端板傳遞至混凝土拱座。橫橋向水平分力通過承臺系梁中的水平拉索平衡錨固在混凝土拱座上。

2 病害描述

以往日常巡查發(fā)現(xiàn)拱座表面涂裝部位有裂縫出現(xiàn)，出于對橋梁安全的考慮，項目部于2017 年6 月開始對拱座表面涂裝層進(jìn)行打磨，以便觀察和檢測拱座混凝土內(nèi)部裂縫。7 月底完成南岸拱座的打磨工作，8 月底完成北岸拱座的打磨拱座。與此同時，項目部對已經(jīng)打磨完成的拱座表面進(jìn)行了裂縫檢測，并挑選了具有代表性的20 余處裂縫進(jìn)行了為期5 個月的持續(xù)跟蹤觀測。監(jiān)測結(jié)果顯示，拱座混凝土裂縫發(fā)展較為緩慢，對橋梁結(jié)構(gòu)安全影響不大。

目前，南北兩岸的拱座部位均無涂裝層保護，外觀上與明州大橋整體銀灰色形象不相符合。對于拱座混凝土而言，缺少涂裝層的保護，外界的腐蝕因子（包括水汽、氧氣、離子）極易滲入混凝土內(nèi)部，造成鋼筋銹蝕。明州大橋周邊環(huán)境對拱座混凝土的耐久性有一定影響。拱座目前存在著裸露無防護的問題，表面有細(xì)微裂縫和少許露筋腐蝕現(xiàn)象，如圖1 至圖4所示。

圖1 拱座裸露無防護狀態(tài)

圖2 表面輕微裂縫

圖3 表面輕微裂縫

圖4 表面不平整

3 施工總體部署

3.1 整體思路

計劃針對明州大橋南北兩側(cè)拱座部位進(jìn)行修補及表面結(jié)構(gòu)涂裝工作。整體思路是將拱座表面打磨清理，對顯露出的缺陷部位修補，必要時針對局部補強，修復(fù)完成后使用抗拉裂性能強的彈性涂料進(jìn)行整體涂裝工作。

3.2 整體流程

前期工作主要是比選和采購適合本方案的工程材料（膩子、涂裝漆等）。之后按照“先南岸后北岸，先東側(cè)后西側(cè)”的順序，對四個拱座及橫梁進(jìn)行有序涂裝。

3.3 施工順序

施工順序：混凝土表面打磨清理→裂縫及其他缺陷修補→刮涂底膩子→刮涂面膩子→涂第一道封閉底漆→涂第二道中間漆→涂第三道面漆→驗收

4 拱座混凝土表面處理

針對拱座局部破損缺陷的混凝土，采用聚合物水泥進(jìn)行修補，具體步驟如下。

（1）基底處理：先用鐵鏟等工具清理混凝土表面的污垢，再用高壓水槍對混凝土表面進(jìn)行沖洗，但不得有積水。

（2）聚合物水泥砂漿的配制：先選用不同的配合比在現(xiàn)場拌和聚合物水泥砂漿，通過試驗得出最合理的聚合物水泥砂漿配合比。然后在修補前1 h 完成聚合物水泥砂漿的拌和。

（3）抹面施工：人工對混凝土表面用聚合物水泥砂漿進(jìn)行抹面修復(fù)。遇有氣泡時應(yīng)刺破壓緊，表面應(yīng)密實，防止?jié){體在凝聚過程中形成的聚合物膜被拉裂。

（4）養(yǎng)護：聚合物水泥砂漿施工后12～24 h 內(nèi)在面層上涂刷一層聚合物水泥漿封閉表面空隙，蓋上塑料布，4 d 后進(jìn)行噴霧養(yǎng)護，一般濕養(yǎng)護7 d，再頹然養(yǎng)護28 d。

5 拱座表面涂裝

5.1 表面清理

（1）手工將拱座表面的浮灰、油污、垃圾、濺漿等清理干凈。

（2）用高壓水槍將拱座表面清洗干凈。

（3）砂紙打磨（適用于特殊情況或小面積修補），完成后用清水洗凈。

5.2 表面涂裝

本次涂裝工作計劃采用天寧涂料FC-02 柔性氟碳面漆、H53-88 柔性環(huán)氧中間漆。明州大橋拱座混凝土涂裝方案為底漆50 μm，中間漆100 μm，面漆80 μm。其具體涂層體系如表1 所示。

表1 涂層體系

5.3 具體施工

5.3.1 涂料配置

使用前詳細(xì)閱讀產(chǎn)品說明書、施工工藝、現(xiàn)場技術(shù)手冊等資料，將選擇好的涂裝涂料充分?jǐn)噭?，雙組份的加入固化劑，充分?jǐn)嚢枋旎揭?guī)定時間開始涂裝。涂料的固化物含量一般要求達(dá)到60%。若采用水性涂料，則應(yīng)要求供貨商在廠內(nèi)加工完成，施工現(xiàn)場只允許對涂料進(jìn)行攪勻操作，嚴(yán)禁現(xiàn)場加水?dāng)嚢琛?/p>

5.3.2 涂裝工藝

根據(jù)明州大橋?qū)嶋H工程情況，拱座混凝土涂裝工作預(yù)計采取噴涂施工工藝。應(yīng)在上一道涂料實干后涂裝下一道涂料，實干時間可查閱涂料的技術(shù)文件。

一般情況下，每天涂一道；若氣溫較低，應(yīng)適當(dāng)延長干燥時間，務(wù)必當(dāng)手壓無指紋時再進(jìn)行下一道涂裝。如果漆膜完全固化，可以打毛后再涂下一道。當(dāng)涂料黏度增大時，可使用專用稀釋劑稀釋，用量不宜超過涂料量的5%。

5.3.3 涂裝質(zhì)量控制

涂裝體系涂層的表面要平整無漏涂，涂層厚度按照產(chǎn)品涂裝說明來控制。同時，為了更加準(zhǔn)確測試涂裝質(zhì)量，應(yīng)在涂裝過程中制作試驗樣板，對樣板的涂裝施工應(yīng)與拱座涂裝施工完全一致。

對該試驗樣板需進(jìn)行濕膜厚度、干膜厚度、拉拔試驗等測試，每項測試合格后方可進(jìn)行后續(xù)施工。同時需要所有施工通過樣板段固化。

5.3.4 施工注意事項

為確保涂層質(zhì)量，如遇風(fēng)沙、雨、雪、霧天氣時應(yīng)停止防腐層的露天施工。當(dāng)環(huán)境溫度低于-10 ℃、高于40 ℃或相對濕度高于80%時，不宜施工。

涂料應(yīng)存放在干燥、通風(fēng)、陰涼處，嚴(yán)禁雨淋暴曬、接近火源。運輸時應(yīng)遵守易燃品運輸?shù)陌踩?guī)定。涂裝后的設(shè)備應(yīng)在防腐層完全固化（一般夏季5～7 d，冬季7～10 d，無溶劑涂裝體系時間為10～15 d）后交付使用，未固化的涂層應(yīng)避免雨水浸淋。

5.3.5 后期養(yǎng)護

涂裝施工完成后，應(yīng)將施工區(qū)域半封閉（通風(fēng)、無人進(jìn)入狀態(tài)），以便涂裝體系更好地完全固化。在涂膜干燥期間，應(yīng)盡量避免砂、灰塵、油水的接觸及機械損傷；發(fā)生損傷的部位應(yīng)及時修補（未失效的韌性涂裝膜，若確認(rèn)為環(huán)氧類、聚氨脂類涂料，經(jīng)打毛并用溶劑除去油污后直接涂裝）。

6 項目主要內(nèi)容和技術(shù)創(chuàng)新之處

6.1 項目主要內(nèi)容

本項目的主要研究內(nèi)容為鋼箱梁拱橋的養(yǎng)護技術(shù)。鑒于結(jié)構(gòu)特性，鋼箱梁拱座的防護是養(yǎng)護工作的重中之重。本次修復(fù)拱座涂裝的主要材料為FC-02柔性氟碳面漆、H53-88 柔性環(huán)氧中間漆，分三層進(jìn)行涂裝修復(fù)，對混凝土構(gòu)件的結(jié)合力極強，鏝抹時不垂落，硬化后不收縮、不開裂、強度高，能恢復(fù)結(jié)構(gòu)強度，防止外界腐蝕因子影響混凝土耐久性能。在使用噴涂修復(fù)之前，需要通過試驗段施工確定噴涂壓力、涂料配合比等技術(shù)關(guān)鍵點。

6.2 技術(shù)創(chuàng)新之處

本項目是首次使用彈性涂料對明州大橋大體積混凝土拱座進(jìn)行防腐涂裝施工。預(yù)期涂裝完成后，彈性涂料較原普通涂料有更好的防腐效果及長效性。據(jù)相關(guān)資料顯示，使用普通涂料一般2 年內(nèi)便會出現(xiàn)表面裂縫，導(dǎo)致雨水滲入，而彈性涂料能夠保證在5 年內(nèi)不出現(xiàn)明顯表面裂縫。

使用彈性涂料涂裝技術(shù)，能夠達(dá)到優(yōu)化混凝土防腐涂裝的社會效益，并減少因防腐涂裝層開裂而引起的大修施工。在橋梁建筑等大體積混凝土工程的全壽命周期內(nèi)，可有效減少涂料施工次數(shù)，達(dá)到節(jié)能環(huán)保的效果。

7 結(jié) 語

通過本次項目的實施，主要體現(xiàn)了以下效益：

（1）涂裝表面無裂縫出現(xiàn)，起到保護混凝土的作用，降低混凝土出現(xiàn)病害的概率。

（2）保證混凝土表面的涂裝質(zhì)量，延長涂裝的使用壽命，減少橋梁養(yǎng)護過程中投入的維修成本。

（3）不僅提高橋梁整體的美觀性，還可大大提高混凝土的耐久性，尤其針對結(jié)構(gòu)受力復(fù)雜的混凝土構(gòu)件，具有一定的參考意義。