混凝土桥面界面处置方式的研究和探讨

黄飞

（中交第三公路工程局有限公司）

混凝土桥面界面处置方式的研究和探讨

黄飞

（中交第三公路工程局有限公司）

本文结合杭州湾跨海大桥混凝土桥面铺装界面处置的具体施工情况，简要的介绍了两种界面处置方法的施工工艺。同时，通过试验对比研究，从形成界面的构造深度、抗剪能力等方面就两种界面处置方法进行了对比。另外，本文提出了在混凝土桥面铺装中，在同等粘结防水材料的情况下，铣刨较喷砂处理能提供更为安全的抗剪界面的观点。

界面处置；铣刨；喷砂；抗剪

优良的界面处理可以保证桥面铺装层与水泥混凝土面板之间的有效粘结、抗剪、应力吸收和防水功能。界面处理包括了桥面板的处理和防水粘结层的选择。目前，在一些大型水泥混凝土桥面铺装过程中，大家对防水粘结材料的选择较为重视，国内也进行了很多相关的科研工作并取得一些研究成果。对于桥面板的处置方式并没有得到足够的重视，事实上桥面板的预处理方式与界面防水粘结材料的选择对整个铺装结构的性能有着同等重要作用。

1 混凝土桥面处置方式及施工工艺

在杭州湾跨海大桥混凝土桥面铺装中，界面处置采用了抛丸打砂和精铣刨两种界面处理方式。其中铣刨应用于纵坡较大区域、变速较频繁区域及混凝土露骨不明显、表面有较厚的浮浆或砂浆层等区域，其他区域采用抛丸打砂的方法。

1.1 抛丸打砂施工工艺

（1）设备配备

喷砂处理采用带吸尘装置的移动式自动无尘打砂机，打砂机包括两种型号：一种型号为 2-30DS，配备一台50kw发电机，喷砂工作宽度为80cm，现场行走速度为7m/min,每小时工作量为275m2；一种型号为肯特350，配备一台75kw发电机，工作宽度0.35m，现场行走速度5m/min，每小时完成喷砂面积80m2。

（2）多台抛丸机作业采用并行直线连续抛丸方式，抛丸设备两次施工行车道之间需要搭接3～5cm，根据工程的具体特点和施工需要，合理调节设备，使搭接的部分与整体抛丸处理后的效果一致，保证抛丸处理后的表面平整度，以防出现高低差等缺陷。

（3）抛丸去除深度1～3mm，露骨率≥20%，当一遍达不到20%时进行二次或多次抛丸。

（4）抛丸处置后的表面有均匀的粗糙度和良好的清洁度，抛丸处置后,若界面不清洁或二次污染,要用真空吸尘器或空压机、森林灭火器清洁。

（5）对无法抛丸处置的边角等部位，采用手推式打麻机补充处置。

（6）在喷砂机喷砂强度确定后（设定各参数），桥面板的喷砂效果跟桥面浮浆的厚度有很大关系。喷砂并不能将太厚浮浆处理掉，导致喷砂处理后的界面仍然存在软弱层，影响最终桥面铺装的抗剪和粘结强度。因此对于浮浆较厚的部位要增加喷砂强度或者采用精铣刨方式进行处理。

图1 喷砂处理后界面

图2 裸露部分骨料

图3 浮浆较厚，未见骨料

2. 精铣刨施工工艺

（1）设备配备

界面铣刨采用维特根W2000型铣刨机，铣刨机工作宽度为2m。铣刨深度控制在3～5mm，铣刨速度控制在5～8m/ min，每小时完成铣刨500m2。

（2）由于桥面不平整造成露白（未铣刨）的部分采用窄幅铣刨机补铣刨，或用抛丸机抛丸处置。

（3）铣刨结束后首先采用人工方式将铣刨后产生的粗颗粒清扫干净。等铣刨面干燥后，用小型清扫机进行清扫，随后用空压机强风吹净，保证面界清洁、干净。

3 桥上试验段界面处理现场检测

项目部主要测试了经过喷砂和铣刨处理过后桥面的构造深度，间隔20米测试一个断面，每个断面测三个点，测试位置均位于轮迹带上。

3.1 构造深度试验

（1）未处理界面

本次共测试14个未处理断面，共计41点，这些测点构造深度的平均值＝0.534，标准差＝0.096，代表值＝0.509。

（2）喷砂处理界面

本次共测试喷砂断面9个，共计26测点。这些测点构造深度的平均值＝0.561 ，标准差＝0.089，代表值＝0.532。

（3）精铣刨界面

本次共测试铣刨断面10个，共计30测点。这些测点构造深度的平均值＝1.164，标准差＝0.407，代表值＝1.038。

4 实际工况条件下试件剪切试验

界面研究过程中，在室内成型C40水泥混凝土板，将混凝土板分别进行喷砂和铣刨处理后，按现场要求在界面上涂刷防水粘结层，然后轮碾成型6cmSMA-16混合料，通过剪切试验评价复合板的抗剪强度。试验结果如表1。

试验段施工过程中在桥梁伸缩缝处埋置8块水泥板，在桥面板进行喷砂和铣刨处理过程中，分别对其中的4块板进行喷砂处理，4块板进行铣刨处理。然后洒布防水粘结层并铺筑SMA16混合料，SMA-16施工结束后取出进行剪切试验，以此评价喷砂和精铣刨两种界面处理方式的效果。

从桥上试验段现场成型复合板试验结果可以发现，打砂和铣刨的抗剪强度均满足0.4Mpa的抗剪强度要求，符合国家规范要求。精铣刨界面上喷洒热喷防水粘结涂料粘结层的45º抗剪强度较喷砂界面提高了60%，直剪试验提高57%。室内成型复合板试件，精铣刨界面上喷洒热喷防水粘结涂料防水粘结层的45º抗剪强度较喷砂界面提高了19%，直剪试验提高32%。可见现场精铣刨的效果要优于室内模拟精铣刨的效果。

5 结论

（1）铣刨和喷砂均可以对界面进行有效处理，去除桥面板上的灰尘、浮浆、软弱部位、油污等杂物。从桥面抗剪角度分析，精铣刨后桥面板产生的小棱角能够提供一种剪力键的作用，有助于提高桥面铺装的抗剪强度。

（2）界面经过喷砂和铣刨以后，桥面的构造深度明显增加。喷砂的构造深度较未处理的提高了4.5%，铣刨的较未处理的提高了103.7%。

（3）从试验段现场成型复合板试验结果可以发现，精铣刨界面上喷洒热喷防水粘结涂料防水粘结层的45º抗剪强度较喷砂界面提高了60%，直剪试验提高57%。表明精铣刨方式处理混凝土界面可有效的提高界面抗剪强度。

表1 室内成型试件试验结果（MPa）

（4）试验证明，铣刨在界面构造深度和抗剪等方面均优于喷砂处理，在纵坡较大、浮浆较厚的混凝土箱梁表面，可采用精铣刨的处理方式，提高界面抗剪安全性能。