关于桥面混凝土铺装层抛丸处置工艺的介绍

王 浩

0 引言

混凝土桥面铺装中使用防水层,可以减少混凝土桥梁因为渗水造成的损坏,延长桥梁的使用寿命。但随着交通量的增加,同时出现了防水层以及面层因桥面粘结强度不足而产生推移的病害,以及由于渗水造成混凝土疏松、脱落,钢筋锈蚀。造成以上病害的原因之一就是因为混凝土面层的处理没有能够完全去除表面残留物质,没有保留一定的粗糙表面来保证防水层和桥面底层的粘结强度。抛丸处置能够一次将混凝土表面的浮浆、杂质清理和清除干净,最重要的是在清理同时对混凝土表面进行打毛处理,使其表面均匀粗糙,大大提高防水层和混凝土基层的粘结强度,能够充分暴露混凝土的裂纹等病害,以便提前采取补救措施,还能提升桥面防水层的施工质量,延长了桥面铺装层的使用寿命。

1 工艺特点

1)采用抛丸工艺可以干净彻底地去除表面浮浆和起砂层;2)采用抛丸工艺可以完全打开混凝土表面的毛细孔,使封闭剂或粘结剂完全渗入混凝土;3)采用抛丸工艺可以提前暴露混凝土缺陷;4)经抛丸后可以得到粗糙均匀而又干净的表面;5)不会去除粘结密实的骨料;6)抛丸工艺取代传统的人工凿毛法等工艺,提高施工效率,实现了无尘无污染,有利于施工者身体健康;7)采用抛丸工艺可以显著提高桥面与防水层的粘结强度。

2 适用范围

适用于所有新建、改建混凝土桥梁桥面铺装层。

3 工艺原理

通过抛丸机将钢丸料以很高的速度和一定的角度抛射到工作表面上,让钢丸高速冲击工作表面,达到处理工作表面上的杂质、附着物以及其他需要清理的物质的一种表面处理的方法。打击过表面的钢丸在配套吸尘设备产生的负压和本身撞击的反弹作用下,钢丸和杂质一起回到机器自身的分离系统,并将杂质和可以回收使用钢丸自动分离并分别回收。好的钢丸在机器内部继续循环使用。

4 施工工艺流程及操作要点

4.1 施工工艺流程

施工工艺流程图见图1。

4.2 操作要点

4.2.1 桥面初步清理

桥面初步清理采用人工清扫+吹风机吹风的形式。在人工对桥面上较大杂物进行清理,用车载吹风机进行吹风,为桥面抛丸提供一个清洁的工作面。

4.2.2 抛丸机的调试

抛丸机现场进行试抛施工(见图2),在试抛过程中,检测骨料的外露程度和表面粗糙度,根据测试结果,反复调整参数,确定正式施工的以下三个关键参数:

1)控制和选择钢丸的大小和形状;2)调整和设定设备的行走速度;3)控制钢丸的抛射流量。

4.2.3 抛丸作业

根据调试后确定的三个参数,正式进行桥面的抛丸作业(见图3),并及时回收抛丸机抛头处溢出的钢丸(见图4),并在作业中需注意下列几点:

1)随时检查丸料仓中钢丸是否充足;2)抛丸时在接缝处设置一定的搭接,以保证抛丸面达到100%覆盖;3)抛丸机操作人员必须佩戴护目镜。

4.2.4 工序交接

在抛丸处理工序结束后,混凝土表面不宜外露时间过长,应使后续工序与其紧密衔接。

5 抛丸效果的质量要求及控制

5.1 质量控制要求

1)满足防水层露骨度的要求。2)满足表面粗糙度的要求。3)保证抛丸处理100%覆盖面。

5.2 质量控制措施

1)露骨度的控制。桥面抛丸处理中,控制抛丸机行进速度,用肉眼观察、手感度等方法来判断抛丸效果,是否完全清除表面浮浆和起砂情况,由专职质检员全程进行跟踪观测,确保骨料露出达到要求。2)表面粗糙度。用肉眼观察表面的微观凹凸情况,以保证与粘结层和防水材料的粘结性。3)覆盖面的保证:抛丸中,应在搭接处设置搭缝,以保证抛丸面100%覆盖桥面。

6 与传统工艺对比

“抛丸”工法进度、质量、经济效益分析对照见表1。

表1 “抛丸”工法进度、质量、经济效益分析对照表

本工法适用于各种规模机械化施工,施工工艺简单,与传统工艺相比,施工进度快。经现场验证,本工法处理的效率是“人工凿毛法”的数十倍。

传统工法(凿毛或铣刨)的缺点:1)在机械冲击下产生微裂纹;2)将原来并不松动的骨料振动;3)清理不彻底,有处理不到的地方;4)破坏原路面的平整度,露骨率低;5)处理表面不均匀。本工法施工后,不存在以上缺点,桥面防水层的粘结力大幅度提高。同时,抛丸处理后,易于发现桥面混凝土在浇筑及硬化过程中存在的收缩裂纹等缺陷,以便及时采取修补措施,避免隐患扩大(见图5)。

传统工法中凿毛施工中,产生大量扬尘,对环境污染严重;高压水冲洗施工,需用到较多的水资源,特别在水源比较紧张地区,浪费大量水资源;本工法在抛丸处理产生的灰尘全部收集在吸尘装置中,可以集中处理,因此没有任何的粉尘和扬灰,满足施工过程中的环保要求。

[1] 崔学军.钢桥面铺装修复施工技术[J].山西建筑,2009,35(10):313-314.