拋丸工藝處理混凝土橋面在高等級公路上的應(yīng)用
2013-08-23 來源：筑龍網(wǎng)
近年來一些高速公路剛建成不久，不少橋面鋪裝就出現(xiàn)了病害，橋面平整度差和瀝青面層剝落日益突出，對車輛的行車舒適性及安全性構(gòu)成了一定程度的威脅，并造成了后期養(yǎng)護費用的成信增加。經(jīng)調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，橋面瀝青鋪裝層病害的出現(xiàn)絕大部分是由粘結(jié)層的損壞而引起的，而大多數(shù)時候，層間粘結(jié)破壞首先是由水泥鋪裝層表面浮漿層引起的。在施工過程中，如果橋面防水混凝土表面浮漿層沒有清理或清理不干凈，在行車振動、沖擊水侵蝕及瀝青混凝土中堅硬粗集料作用下易出現(xiàn)碎裂，導(dǎo)致瀝青鋪裝層的破壞。為了保證層問粘結(jié)的連續(xù)性，傳統(tǒng)上一般采取混凝土鋪裝層拉毛、銑刨或鑿毛的辦法。近期，在高等級公路大中型橋梁處理水泥混凝土橋面時越來越多的采用了拋丸工藝。與傳統(tǒng)工藝相比，拋丸是一種全新的表面清理打毛的方法，具有清理表面干凈均勻、粗糙且不破壞原有路面構(gòu)造的獨特的工藝特點。
一、拋丸工藝的發(fā)展歷史
拋丸處理是一種在歐美發(fā)達國家已經(jīng)開始應(yīng)用的表面處理方法。世界上第一臺拋丸設(shè)備誕生于100年前，開始是在各種金屬或非金屬表面去除雜質(zhì)、氧化皮，增加粗糙度等方面得到應(yīng)用。隨著世界上第一臺水平移動式拋丸設(shè)備在美國佰萊泰克（BLASTRAC）誕生，其應(yīng)用領(lǐng)域迅速擴展到混凝土表面涂裝處理和船舶甲板金屬表面處理等方面。
隨著佰萊泰克拋丸處理設(shè)備的不斷改進和技術(shù)成熟，拋丸處理工藝和設(shè)備已經(jīng)進入歐美發(fā)達國家公路養(yǎng)護、橋梁施工和機場維護等領(lǐng)域。在我國，拋丸處理工藝在鋼橋面施工中已經(jīng)被廣泛使用，在一些混凝土路面抗滑性恢復(fù)保養(yǎng)作業(yè)中也得到了一定的應(yīng)用：但作為一種全新的工藝在混凝土橋梁防水底層處理和其他公路抗滑性能恢復(fù)，以及其他在歐美國家已經(jīng)得到應(yīng)用的領(lǐng)域，我們還是剛剛開始。
二、現(xiàn)行規(guī)范對水泥混凝土鋪裝層表面處理的要求
為保證水泥混凝土鋪裝層的表面質(zhì)量，《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》JTG F40—2004對水泥混凝土橋面的瀝青鋪裝層作出如下要求：鋪裝瀝青層的下臥層必須符合平整、粗糙、整潔的要求， 橋面縱橫坡符合要求： 水泥混凝土橋面板表面應(yīng)作銑刨拉毛處理，清除表面浮漿，除去過高的突出部位。”《公路瀝青路面設(shè)計規(guī)范》（JTG D50-2006）則對混凝土橋面處理方法作出了較為明確的規(guī)定：混凝土橋面板應(yīng)平整粗糙，干燥整潔，不得
有浮漿、塵土、水跡、雜物或油污等。對高速公路、一級公路的橋面宜進行打毛處理。特大橋、重要大橋橋面宜進行表面拋丸噴砂處理 。
三、拋丸設(shè)備的工作原理
拋丸是指通過機械的方法把丸料（鋼丸或砂粒）以很高的速度和一定的角度拋射到工作表面上，讓丸料沖擊工作表面，然后在機器內(nèi)部通過配套的吸塵器的氣流清洗作用，將丸料和清理下來的雜質(zhì)分別回收，并且使丸料可以再次利用的技術(shù)。
在橋面鋪裝層處理上則是利用具有一定能量的高強度合金鋼丸以每秒幾十米的線速度，離心拋射到水泥砼鋪裝表面，利用鋼丸的沖擊動能來撞擊水泥砼鋪裝表面，剝離水泥砼鋪裝表面的浮漿和較弱軟砂漿，使水泥砼鋪裝表面的浮漿被清除干凈，同時得到深度1～3毫米的表面構(gòu)造深度。施工時可根據(jù)設(shè)計文件或施工技術(shù)規(guī)范對橋面水泥混凝土層構(gòu)造深度、摩擦系數(shù)等參數(shù)的具體要求和鋪裝層的實際情況，通過選定大小適宜的丸料，設(shè)定好拋丸設(shè)備的行走速度，丸料的拋射流量等，對水泥混凝土層進行拋丸處理，以達到理想的效果。
四、與傳統(tǒng)工藝比較
使用拉毛、鑿毛或銑刨設(shè)備：會對混凝土基面產(chǎn)生一定的破壞，在機械沖擊下會使橋面混凝土產(chǎn)生微裂紋；小凹陷的地方清理不到；將原來并不松動的骨料震松或破損，導(dǎo)致層間夾心，必須配套的使用噴砂的方法進行定的彌補：形成縱向小溝槽，導(dǎo)致層間易滯留水分而產(chǎn)生水損害等；創(chuàng)面百分比較低 處理后的表面不均勻，平整度較低，施工環(huán)境粉塵較大。
使用拋丸設(shè)備：處理的表面表面粗糙均勻，100% “ 創(chuàng)面”露骨，但不會去除黏結(jié)緊密的骨料，可以完全打開混凝土表面的毛細孔，使封閉劑或黏結(jié)劑完全滲入混凝土，形成良好的封閉和黏結(jié)效果；一次性施工，不需要清理，幾乎沒有環(huán)境污染，而且可提前暴露混凝土存在的裂紋等質(zhì)量缺陷，以便提前采取補救措施。
五、結(jié)語
在經(jīng)過拋丸工藝處理后，水泥砼鋪裝表面裸露了相當(dāng)比例的混凝土骨料。一方面，全面清除了嚴重影響層間粘結(jié)質(zhì)量浮漿，另一方面 處理后的表面強度高、構(gòu)造深度大，新得到的深度1～3毫米的粗糙表面，大大提高了層問黏結(jié)面積，又借助水泥砼和瀝青砼骨料之間的鑲嵌，大大提高了抗推移能力，使得層間結(jié)合的抗剪強度得到根本性提高。
經(jīng)過實踐證明，用拋丸鑿毛工藝技術(shù)處理水泥混凝土表面浮漿后再鋪裝瀝青混凝土，可以極大提高附和式路面的層間結(jié)合質(zhì)量水平，為水泥混凝土橋面與瀝青鋪裝層之間的粘結(jié)提供了堅實的基礎(chǔ)和保障，大幅度延緩橋面病害的出現(xiàn)時間。
