谈喷浆技术在桥梁人行道板修补上的应用

王红丽 任振兴 冷代森

(济南铁路局，山东 济南 250000)

谈喷浆技术在桥梁人行道板修补上的应用

王红丽 任振兴 冷代森

(济南铁路局，山东 济南 250000)

结合对管内风化、破损人行道板的喷浆修补处理，阐述了喷浆技术在人行道板修补上的技术标准、施工工艺及其优点，指出采用喷浆技术对桥梁人行道板进行修补，是一种技术可行、安全可靠、经济适用的方法。

桥梁，人行道板，修补，喷浆技术

0 引言

青岛工务段管辖范围内圬工桥有700座/46 742 m，其中最长桥梁为胶新线的K85+419潍河2号桥，全长2 597.8 m[1]。圬工桥人行道板基本为钢筋混凝土人行道板。由于地处于胶东半岛，受海洋性气候因素及其造成的影响，管内的人行道板混凝土风化脱落破损较为严重，大大缩短了人行道板的维修周期和使用年限，人行道板的制作与现场更换费用及工作量极大，全段每年更换人行道板约4 000 m2，给桥梁的养护维修、现场人员作业带来了很大的困难。通过现场研究及试验，对风化破损的人行道板进行喷浆修补处理，从而延长了人行道板的寿命，达到了省时、实用、安全的目的。

1 喷浆技术

1.1 喷浆原理及适用情况

喷浆原理：喷浆是利用高压风，将水泥砂浆高速喷射至步行板表面上，进行密封，并与步行板表面胶结成一体，形成致密、坚实的水泥砂浆防护层。

适用情况：适用于混凝土人行道板风化脱落破损，且钢筋锈蚀不严重的人行道板，对于破损严重的人行道板需直接进行更换。

1.2 喷浆材料

1)喷浆材料为钢筋混凝土修补专用砂浆。

2)将干粉砂浆加到其重量约25%的清水中搅拌均匀后静置5 min再搅拌均匀即可使用。

1.3 施工机具

1)TX1500喷浆泵一台,设备参数如下：

动力类型为电动；最大流量为7.57 L/min；马力为2匹；整机重量为56 kg；最高工作压力为8.27 bar；料管长度为7.5 m；输送方式为蠕动泵。

2)砂浆搅拌机一台；发电机一台；压缩机一台；手持气动除锈枪2部；角磨机2部。

1.4 喷浆材料及机具的有关要求

1.4.1 喷浆材料的要求

1)材料中骨料(颗粒)直径不大于3 mm；

2)干粉材料经稀释后需搅拌均匀，无结块；

3)搅拌后材料悬浮均匀，无沉淀，不分层。

1.4.2 喷浆泵的使用要求

1)施工现场电压稳定，无大幅波动；

2)施工结束后，需将机器料斗、管路和喷枪等清洗干净，以保障设备性能良好，方便下次正常使用；

3)施工现场应针对材料及喷涂效果要求，调整喷嘴型号，以确保达到最佳效果。

1.4.3 喷浆泵性能

1)用于水泥基材料，砂浆材料，加固材料等。

2)按8 h工作时间计算，根据喷涂厚度的要求，每天喷涂面积为400 m2～600 m2。

3)蠕动泵最大2.0 gpm(7.51 pm)流量输出，有助快速完工；100 psi/7 bar的最高压力可接驳更长的软管，节省频繁移动机器所需时间；7/8 in的泵体管路，易于水泥基料中的颗粒物通过，输料畅通无阻。

4)自动卸压系统要确保每次脉冲的同时平稳启动，消除材料喷溅，以免影响水泥基层质量，减少材料浪费，清洗更容易；显著延长泵体使用寿命。

5)快拆式泵浦组件不用工具徒手即可完成泵体的拆卸和更换，3 min之内即可完成。施工作业前，也可以用水清洗施工水泥板平面。

6)铸铝耐用设计，大口径管路，吸料畅通无阻，气流切断同时扳机关闭，安全保险。枪头螺纹式设计，方便快速更换喷嘴。根据水泥料的不同情况，更换大小不同喷嘴，效果更好、表面更均匀。

7)捆绑式气管和料管，双管捆绑在一起施工更便利，无工具即可进行管与管之间的连接。进料管内可自动清洗。

8)大容量料斗：15加仑容量，斜位式设计，方便材料流入泵体，无工具即可拆卸、轻松清洗。

1.5 准备工作

1)使用气动除锈枪凿除圬工表面损坏部位及勾缝脱落处，并对锈胀钢筋进行除锈，要将损坏圬工凿除彻底、除锈彻底。

2)使用角磨机钢丝刷清除表面石屑杂物。

3)使用喷浆机喷射清水冲洗步行板表面，浮碴、灰尘等彻底进行清洗。

1.6 喷射操作方法

1)将搅拌均匀的钢筋混凝土修补专用砂浆倒入送料斗内。

2)装上喷嘴。

3)打开喷枪空气阀。

4)检查25 in的料管上是否有可能会影响流体流动的扭绞。

5)开启喷浆机，朝桶内扣动喷枪扳机。当喷嘴上出现浆体时，将喷枪移到送料斗上并让其循环，直到出现稳定的浆体喷出。

6)喷射角度：喷射角度可在45°～90°范围内倾斜。

7)喷浆嘴到喷浆面的距离以30 cm～50 cm为宜。立面及仰面喷浆时，每度喷浆厚度不宜大于2 mm，喷浆凝固后方可再次喷浆。

8)喷射时，横向往复移动，依次喷射。需要对裂缝及缺损部分补浆时，喷浆嘴可近距离对准裂缝或缺损部分集中注浆。

9)在完成喷浆之后:

a.将剩余水泥基材料排入桶内，直到将大部分水泥基材料从送料斗中排空；

b.给送料斗注满清水；

c.从喷枪上取下喷嘴(L)，让水从喷枪中通过并流出，一直到将喷枪冲洗干净为止；

d.打开喷枪空气阀(aa)，让空气强行通过喷嘴，以冲出任何滞留的水泥基材料；

e.断开气路的连接并从喷枪上卸下料管；

f.从喷浆泵上断开料管的连接；

g.将海绵球放入料管内；

h.重新将料管连接到喷浆泵；

i.将数加仑的清水倒入送料斗内；

j.将料管的术端放入废液桶中；

k.接通喷浆机的主电源(A)；

l.让水通过喷浆泵进行循环，直至球从软管中流出；

m.拾取球并用清水进行清洗；

n.最后清洗所有的部件。可用一把软刷帮助清除表面上任何已变干的水泥基材料。要确保针头内的空气通道清洁且没有水泥基材料。清洗喷枪的内部。为了改善以后使用时的工作状况，请卸下并清洗针头部件并给下列部件涂上几滴轻油：

空气软管的快接接头；料管的连接处；空气截止针阀；有关水泥基材料针头的拆卸和修理。

1.7 效果

1)喷浆厚度：人行道板修补采用仰喷，喷浆两遍厚度可达4 mm～5 mm，两次喷浆时间间隔不小于30 min。

2)养护：免养护。

3)效果：经过喷浆修补后人行道板状态良好，人行道板表面形成了致密、坚实的水泥砂浆防护层。有效增加了人行道板的使用年限。

1.8 安全技术与防尘措施

1)必须戴好安全帽、系好安全带或安全绳，不准穿带钉或易溜滑的鞋。

2)严禁将喷枪对准施工人员，以免突然出料时伤人。

3)喷射手应佩戴防护面罩或防护眼镜、胶布雨衣和手套。

4)清洗步行板及喷射前应做好喷射面与电气化线路的隔离措施，在人行道上覆盖木板等物，防止高压水或水泥浆喷射到线路及接触网上，喷射完成后覆盖物应及时撤除。

5)喷浆泵上的空气软管接头可能会很热，拆卸空气软管之前要让喷涂机冷却5 min[2]。

2 实例

以胶济线K9+283桥人行道板修补为例说明。胶济线K9+283桥梁为1-16.0普通钢筋混凝土低高度板梁，桥上为双侧人行道板，人行道板合计32 m2。由于靠近沿海地区，人行道板露筋、掉块、裂纹较严重(见图1)，决定使用TX1500喷浆泵喷射砂浆修补混凝土人行道板。

2.1 人员组织

基本人员安排如下：表面清理、喷浆2人；拌料机械操作2人；桥下防护1人；驻站1人；脚手架2人，共8人[3]。

2.2 作业程序及效果

1)表面清理。

a.使用气动除锈枪凿除混凝土人行道板表面损坏部位并对锈蚀钢筋进行除锈，要凿除彻底、除锈彻底；

b.使用角磨机钢丝刷清除表面石屑杂物；

c.在人行道上覆盖木板等物；

d.使用喷浆机喷射清水进行清洗；

e.喷射完成后覆盖物应及时撤除。

2)配料。

a.材料：钢筋混凝土修补专用砂浆10包250 kg，每千克1.1元，合计：275元。

b.配制方法：将粉料加到其重量约25%的清水(自来水)中，搅拌均匀后静置5 min，再搅拌均匀即可使用。

c.拌合量：每次50 kg。

3)填料。将搅拌均匀后可使用的砂浆加入喷浆泵，打开喷浆枪排出管道内存留的水，直到砂浆流出。

4)喷浆。将喷枪嘴对准人行道板上裂缝、缺损、露筋处所进行找补喷浆，全部找补完成后进行一度喷浆。喷浆嘴与喷浆面的距离30 cm～50 cm。采用仰面喷浆每度喷浆厚度不宜大于2 mm，一度喷浆凝固后方可二度喷浆。

5)时间过程。8:30进入现场设置脚手架、清理、拌料、机械组装、喷浆，12:30全部完成32 m2人行道修补作业，全过程用时4 h，喷浆用时3 h。

6)达到效果。喷浆厚度3 mm～5 mm，喷射砂浆与混凝土人行道板联接牢固，表面修补平顺，新旧接槎密实，无飞边断裂，使用钢钎敲击检测无脱落分离现象，达到了预期目标(见图2)[4]。

7)以上实例为维修养护中的事例，经过近期进行人行道板大修喷浆修补工作，对工艺材料及施工工艺稍作修改，使修补后的人行道板强度和外观有了进一步的改善。

a.喷浆材料：按照用水量的10%掺入LGT-002修补胶，使用后增强了人行道板的强度，外观整齐光洁；

b.人行道板上下各进行三度喷浆，每次喷浆间隔1 h；喷浆结束后洒水养生；

c.人行道板温度低于5 ℃高于40 ℃时，停止作业。

3 经济效益

喷浆修补比更换人行道板的价格从用料费用来看，经济效益显著。按照目前的价格，制作人行道板的价格成本为200元/m2，使用年限为10年(10年是根据设备现状推断。例如胶新线建于2003年，如今已12年，最近几年人行道板出现大面积的严重破损，各线情况基本相似)。根据喷浆后价格核算喷浆的材料价格为8.6元/m2，可以延缓人行道板使用5年，5年再重新喷涂一次，共延缓人行道板使用时间10年，每平方米喷浆材料费用总计为17.2元。根据设备检查统计我段目前有10 300 m2人行道板破损，如果全部进行更换，需要料费206万元；如果采用喷浆技术修补，则需17.2×10 300=177 160元，节约188.284万元。由此可见喷浆修补的费用远远低于更换人行道板的材料费用[5]。

4 结语

经过喷浆修补的人行道板，有效的增加了人行道板的使用寿命，缓解了人行道板制作及更换工作需大量费用和人工的困难，通过现场试验此种修补技术是有效的，可行的。今后我们可以试验将喷浆修补技术运用到桥梁梁拱、墩台混凝土风化脱落破损；隧道、涵渠边墙拱顶混凝土风化脱落破损及砌石勾缝脱落等圬工修补中去，将使桥梁圬工修补技术提高一个新的层次。

[1] 2013年度济南铁路局青岛工务段桥隧建筑物设备台帐[M].青岛:济南铁路局,2014.

[2] 铁道部部令第29号，铁路技术管理规程[S].

[3] 铁总运[2014]272号，普速铁路工务安全规则[S].

[4] TGG W103-2010，铁路桥隧建筑物修理规则[S].

[5] 铁路工程定额与概(预)算[M].北京:中国铁道出版社，2005.

Discussion on the application of spraying technology in bridge sidewalk panels repair

Wang Hongli Ren Zhenxing Leng Daisen

(JinanRailwayBureau,Jinan250000,China)

Combining with the tube elegance, spraying repair treatment of broken sidewalk panels, this paper elaborated the technical standard, construction technology and its advantages of spraying technology in sidewalk panels repair, pointed out that using spraying technology made repair to bridge sidewalk panels, was a feasible, safe and reliable, economical and practical method.

bridge, sidewalk panels, repair, spraying technology

2015-01-23

王红丽(1980- )，女，工程师； 任振兴(1987- )，男，助理工程师； 冷代森(1975- )，男，工程师

1009-6825(2015)10-0181-03

U445.552

A