铁路桥梁加固防腐方案
一、工程概况桥梁加固防腐
桥梁加固防腐羊尾哨1#桥,1970年竣工投入使用,由5孔6墩台10根T型梁组成。桥梁使用年限较长,T型梁出现混凝土开裂、脱落掉块,钢筋暴露并发生锈蚀的情况。此次维修的目的是清理松散混凝土,对暴露钢筋进行阻锈处理,然后修复梁体上已脱落的混凝土结构层至原有轮廓,再进行涂装保护,以期达到减缓混凝土结构各种病害的发展趋势,延长整个桥梁的使用寿命和免维护周期并美化外观。
经与业主协商一致,本次治理范围为羊尾哨1#号桥中的1孔,即2根T型梁。
二、桥梁加固防腐设计依据
2.1 本公司技术人员2009年进行的现场调查;
2.2 《铁路桥隧建筑物大修维修规则》;
2.3 《铁路桥隧建筑物状态评定标准》。
三、桥梁加固防腐病害分析
3.1 病害现象:
T型梁体下翼缘、梁梗肋、梁端、腹板、上翼缘、横隔板多处不同程度出现混凝土开裂、脱落,钢筋暴露并锈蚀的情况,对桥梁的安全性、耐久性均构成一定威胁。
3.2 病害原因分析:
3.2.1 混凝土保护层过薄,不能为钢筋提供有效的钝化保护环境,钢筋锈胀,引起混凝土开裂、掉块,从而又加剧了钢筋的锈蚀;
3.2.2 由于梁体长期暴露于大自然中,气候变化时,梁体结构还会发生膨胀、收缩现象,产生裂缝;
3.2.3 混凝土的碳化反应,使混凝土对钢筋的保护能力丧失;
3.2.4 列车的振动对梁体开裂带来负面影响;
3.2.5 梁体下翼缘、梁端的承受的拉力和剪力较大,病害严重。
四.桥梁加固防腐解决方案
4.1 方案简述:
4.1.1 清理混凝土表面,清除松散无强度的结构,露出坚固的混凝土基底;
4.1.2 使用UGD-3110水泥基钢筋阻锈剂进行钢筋阻锈处理;
4.1.3 使用UP-2110顶立面修补砂浆,恢复混凝土结构轮廓;
4.1.4 使用UGD-3710 LOG混凝土防中性化高弹保护涂料,US-1520水泥基混凝土桥梁柔性防水防腐保护砂浆,UGD-3610混凝土防锈封闭底漆进行整体防护
4.2 桥梁加固防腐施工工艺及说明:
4.2.1 表面清理:彻底清理梁体表面,清除所有松动、油污、油漆、返碱、碳化层等杂质及污垢。用钢丝刷或混凝土打磨机将梁体表面污垢、碳化层清除掉,用高压水清洗,使之露出新鲜的混凝土层。对于梁体出现混凝土裂损、掉块的破碎处,应用钢钎等工具凿除松动破碎的混凝土,确保露出新鲜的混凝土结构基面。对管道、洞口、阴阳角等处应提前处理完毕确保梁体干燥;
4.2.2 在梁体锈迹及封端开裂处剔凿,并将锈蚀的结构钢筋完全暴露后涂刷UGD-3110水泥基钢筋阻锈剂两遍;
4.2.3 对于梁体的裂损、掉块及钢筋暴露处保护层的恢复,使用UP-2110顶立面修补砂浆进行修补,修补边界应剔凿成直角,避免薄边修补,再分层刮涂UP-2110顶立面修补砂浆(每层厚度不大于25mm),前一层开始初凝时再刮涂第二层,如此方法,一层接一层刮下去,直到将梁体砼修补平整,恢复原有外形轮廓;
4.2.4 对宽度大于0.3mm的裂缝首先使用CL-6210高渗透改性环氧树脂裂缝粘合剂进行灌浆。沿裂缝处凿出宽2-3cm深2-3cm“V”型小槽,清理干净后用混合液将槽口均匀涂刷一次,然后将混合液与沙子按1:4-6的比例配成聚合物沙浆以填于缝内。也可以用手动泵或机械泵来注浆(注混合液),由于本产品粘度较低,浸润性能良好,所以通常情况下没必要采用很高的注浆压力,以免破坏混凝土结构。材料的使用量必须由工程师或施工人员根据实际裂缝宽度、深度等实际情况确定;
4.2.5 对于进行过灌浆处理的裂缝使用US-1520水泥基混凝土桥梁柔性防水防腐保护砂浆并加增强纤维网进行加强处理。用抹刀涂抹第一层保护砂浆,然后将大小合适的玻璃纤维增强网贴在刚刚涂抹的修补砂浆上,用抹刀将纤维增强网压入砂浆内,使其完全浸没在修补砂浆中,并用抹刀将砂浆抹平;
4.2.6 为了防止梁体老化,提高梁体的耐盐雾、抗酸碱和化学腐蚀的能力,限制现有裂缝的发展,延长梁体的使用寿命,对梁体的外露表面使用US-1520水泥基混凝土桥梁柔性防水防腐保护砂浆作为底涂防护。US-1520不仅能隔绝外部水汽与梁体的接触,而且由于US-1520具有很好的抗弯折性能,同时该产品属于水泥基产品,和混凝土梁体同属无机体系,二者的热兼容性是一致的,所以使用US-1520作为底涂材料,能更好地阻止新裂缝的出现和既有裂缝的发展。这里需要注意的就是使用US-1520之前,为了提高产品整体的结合性,要在清理干净的梁体表面预先涂刷UGD-3610混凝土防锈封闭底漆。
4.2.7 对梁体的最外层涂装两遍UGD-3710 LOG混凝土防中性化高弹保护涂料。由于梁体长期暴露于大自然中,其局部易受到化学物质的腐蚀;气候变化时,梁体结构还会发生膨胀、收缩现象;列车的振动也对梁体开裂带来负面影响,因而在对梁体使用US-1520水泥基混凝土桥梁柔性防水防腐保护砂浆作为底涂后还要使用UGD-3710 LOG混凝土防中性化高弹保护涂料进行整体的面涂保护施工。UGD-3710保护涂料,由于其具有良好的柔弹性,因此气候或外界其他因素影响而导致的结构本身的膨胀、收缩与振动都不会造成涂层本身的开裂。另外,由于UGD-3710以纯丙烯酸乳液为载体,抗紫外线辐射能力强,具有良好的色彩保持性能。其中特有的橡胶树脂,使其具有良好的柔韧性,可以弥合结构表面头发丝状的裂缝,即使气温在摄氏零下50度时,涂层仍然可以保持良好的弹性。该产品经过化学交联处理,具有良好的回弹能力,使其可以长期经受气候变化或外界其他因素而导致的结构本身膨胀、收缩与振动,既可以永久密封可移动的裂缝,又可以抵抗由于结构膨胀、收缩和振动而引起的新的开裂的产生不会造成涂层本身开裂,也不会影响涂层的各项物理性能。从而达到免除梁体内发生诸多有害反应的目的。
材料特点:
5.1 桥梁加固防腐UGD-3110水泥基钢筋阻锈剂
5.1.1 双组份混凝土钢筋阻锈材料,含有高效迁移型锈蚀抑制剂,可以同时对阴极和阳极锈蚀点发生作用,能有效地抑制混凝土中钢筋锈蚀现象的产生;
5.1.2 产品与聚合物类防锈材料不同,对涂层表面的“针孔”不敏感,在修补区域周围不会形成“高”阳极效果,不会由于施工不慎而导致的加速锈蚀速度的现象发生;
5.1.3 产品具有“迁移”功能,不要求将钢筋彻底暴露出来,只刷在一侧,就可以对整个钢筋起到保护作用;
5.1.4 本产品与传统的、表面光滑且没有任何吸收性能的聚合物类阻锈材料不同,它可以为下道工序提供理想的可施工表面,特别有利于立面及顶部结构维修。
5.2 桥梁加固防腐UP-2110顶立面修补砂浆
5.2.1 优异的施工性能,顶面或立面施工不下垂,不需要使用模板;
5.2.2 通常情况下,40分钟凝结固化,有利于快速施工;
5.2.3 优异的粘接强度,修补材料与原结构融为一体;
5.2.4 极低的收缩率,自然养护不开裂。
5.3 桥梁加固防腐CL-6210高渗透改性环氧树脂裂缝粘合剂
5.3.1 在混凝土基面涂刷本产品,经渗透固结,可加固密实混凝土表层,提高混凝土的强度;
5.3.2 灌浆粘结时浆液沿钢筋走向渗透,可保护混凝土内的结构钢筋、增强钢筋与砼体的粘结强度果;
5.3.3 同时浆液除充满裂缝外,还进一步渗透到两侧的毛细缝中,从而可使混凝土裂缝粘结处的加固带变宽;
5.3.4 可在混凝土处于动载的情况下进行裂缝的灌浆粘结修复,可修复严重破损的混凝土裂缝,经灌浆处理后的裂缝不会重新开裂渗漏。
5.4 桥梁加固防腐UGD-3610混凝土防锈封闭底漆:
5.4.1 有效的将水分封闭在基底内部,降低表面吸水率;
5.4.2 提高新老混凝土或砂浆的粘接性能;
5.4.3 含有迁移型锈蚀抑制成分,提高混凝土内部钢筋阻锈能力;
5.4.4 施工简单、速度快,节省工期;
5.4.5 无毒、无害,环保型产品。
5.5 桥梁加固防腐US-1520水泥基混凝土桥梁防水防腐保护涂料:
5.5.1 良好的弹性和可弯曲性能,可以抵抗变形开裂;
5.5.2 与基层表面粘结牢固,不脱落;
5.5.3 抗老化、耐冻融、耐酸碱和化学腐蚀的性能优异;
5.5.4 单向可呼吸性,防止外界雨水、盐分和二氧化碳等有害物质渗入结构,腐蚀结构内预埋的金属。同时,又可以使结构本身正常呼吸,使结构内的潮气得以正常挥发;
5.5.5 使用寿命长,正常使用环境下的免维修时间可长达25年以上;
5.5.6 表面硬度高、牢固;
5.5.7 施工简单,免维护。
5.6 桥梁加固防腐 UGD-3710 LOG混凝土防中性化高弹保护涂料:
5.6.1 良好的弹性和耐久性:LOG本身固有的良好弹性使其可以弥合结构本身的裂缝,防止雨水渗透;气温在摄氏零下50度时,涂层仍然可以保持良好的弹性;
5.6.2 良好的柔韧性:LOG涂层具有良好的柔韧性,使其既可以永久密封可移动的裂缝,又可以抵抗由于结构膨胀、收缩和振动而引起的新的开裂的产生;
5.6.3 优良的防水性:LOG涂层具有良好的防水性能,可以防止外界雨水对结构的侵蚀;
5.6.4 优良的抗有害气体渗透性能:LOG涂层具有良好的抗有害气体,如二氧化碳、盐雾等的渗透性能,防止混凝土结构中性化反应的发生;
5.6.5 单向可呼吸性:LOG涂层具有良好的单向透气性,既可以防止外界雨水和有害气体向结构内渗透,又可以使结构中的潮气散发出来,不影响涂层与结构的粘结力;
5.6.6 施工简单:可以用滚筒和喷枪施工;涂层可以用肥皂和清水清洗;施工时不需要使用底漆;
5.6.7 耐紫外线照射,可以永久地密封裂缝并保持良好的弹性及色彩稳定性。