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    抛丸技术处理桥面水泥浮浆原理及应用

    文章出处:原创 编辑:抛丸机发表时间:2015-4-20 10:41:45 浏览人数:685,1,0
    摘 要:为增强桥面沥青铺装层与桥面的黏结力,采用抛丸法对桥面水泥浮浆进行清理。本文结合西安咸阳国际机场专用高速公路工程实际,对该工艺的原理及应用作简要介绍。
       西安咸阳国际机场专用高速公路渭河特大桥全长6 911.4 ITI,面积272 km2。为了增强橡胶沥青碎石封层与桥面的黏结力,清理桥面浮浆,对桥面采用抛丸处理方法。本文结合工程实际,介绍抛丸法处理桥面水泥浮浆的施工工艺。

    1、桥面抛丸处理的必要性;
       桥面沥青混凝土面层出现脱落、坑槽、推移是桥面铺装主要的早期破坏形式。产生此类病害的主要原因是桥面沥青混凝土与桥面水泥混凝土板之间的层间黏结性和层间抗剪切性能没有得到有效发挥。

       (1)桥面水泥混凝土板存在强度较低、并被污染的浮浆层。在桥面水泥混凝土铺装层施工中,由于振捣提浆以及抹面收浆、拉毛等工艺,会在水泥混凝土表面形成厚薄不均的富集细集料的水泥砂浆浮浆层或浆条,其通常强度较低。并且受桥梁所处野外环境的影响,在水泥混凝土水化反应养生期间,大量散落的灰尘,会对水泥混凝土表面造成不同程度的污染,从而影响铺装层的层间结合。
       薄弱的浮浆层,将直接影响到桥面水泥混凝土板与后续桥面防水层或者改性乳化沥青黏结层的黏结力,污染的表面更是会阻隔层间的黏结,进而影响到整体的黏结效果。
       (2)桥面水泥混凝土板粗糙度的影响。层间接触面的粗糙度对层间的抗滑动稳定性有直接的影响。较大的构造深度构成的粗糙度有益于增强层间的抗剪切性能,是影响桥面铺装层路用性能的关键因素。
       目前,针对公路桥梁桥面复合式水泥混凝土铺装层的构造深度,国内技术规范没有明确的规定,因此造成对桥面水泥混凝土表面的拉毛处理各不相同。粗糙度较浅的桥面水泥混凝土板对层间抗滑动稳定性是不利的。
       根据摩尔一库仑剪切强度理论f=C-katan驴,通过增加层间黏结强度提高C值,是加强层间的抗剪切能力,保证桥面水泥混凝土板与沥青混凝土铺装层之间稳定性的技术关键。通过对桥面水泥混凝土板浮浆层的清除以及适当增加表面粗糙度,提高妒值,也是达到此目的必要的技术措施。
        在我国,抛丸工艺在钢桥施工中早已被广泛使用。由于抛丸工艺具有能够一次性将水泥混凝土表面浮浆层、杂质清除干净以及同时可以对水泥混凝土表面进行打毛,形成均匀粗糙的表面,大大提高桥面防水层或黏结层与水泥混凝土基面的黏结力等特点,抛丸工艺越来越受到工程技术人员的关注,开始在水泥混凝土桥梁桥面处理中得以应用。
       针对拉毛程度较深的桥面,抛丸处理以最大程度去除水泥混凝土表面的浮浆层,暴露坚实水泥混凝土基面为主要目的,适当地在保持其原有宏观构造深度的同时,增加微观构造深度,清理桥面浮浆层效果极其明显。
       针对拉毛深度较浅的桥面,通过调整行走速度、增加抛丸次数等手段,在有效清除水泥混凝土表面浮浆层的基础上,进一步通过抛丸打击,削减水泥混凝土中石料之间的水泥黏结料厚度,以增加桥面构造深度,以铺砂法测量构造深度大于0.5 mm为控制。通过抛丸处理之后,表面露石率增加,构造深度明显增大,达到了表面粗糙的目的。
       (3)抛丸处理桥面浮浆工作效率高,作业现场无污染,清理过的桥面不需要再做额外的清洁工作。图1为利用pk10赛车定位技巧对桥面进行处理。
    圈1采甩抛丸机进行桥面处理
    圈1采甩抛丸机进行桥面处理

       目前用于桥面处理的机具种类较多,如大型路面铣刨机、手推式小型铣刨机、凿毛机等等。由于受桥面混凝土铺装层平整度控制、混凝土强度等级、结构厚度等复杂因素的影响,不同的机械都有其使用的局限性。
       大型路面铣刨机具有较强的铣刨能力,作业宽度0.5~2.0 m,铣刨后纹理具有方向性。由于受桥面纵、横坡度以及复合桥面混凝土5 mm控制平整度的影响,为达到全断面铣刨,一般铣刨深度需在3~5 cm方能达到效果,铣刨过深容易损伤桥面混凝土铺装层的结构强度。
       采用甩锤式凿毛设备处理桥面,由于对桥面打击力度较大,虽实现桥面粗糙度比较有效,但也会在局部区域损伤桥面水泥混凝土板。另外,要达到清除浮浆的效果,至少需达到90%以上的凿毛率,需较多的打击遍数,效率偏低。
       手推式小型铣刨设备多由电机或汽油机为动力,带动安装在刀毂上的三组刀片高速转动,工作宽度多为200,---300 mm,铣刨深度0~3 mm左右,但其作业同样受桥面水泥混凝土板平整度的影响。

    2、抛丸工艺的工作原理:
       抛丸工艺是指利用旋转的叶轮(见图2),将相应粒径的钢丸按照一定的射击角度以很高的速度抛出,通过钢丸以50~70 m/s的速度撞击被处理的表面,达到去除各种杂质,增加粗糙度的目的,钢丸撞击被处理表面的方式见图3。抛丸清理是一种非接触式清理。狭窄的抛丸室中聚集有足够数量高速飞射的钢丸,在较高频率冲击下,被处理的表面在有效的机械作业宽度内可以得到全断面均匀的处理,抛丸机工作原理见图4。
    图2抛丸设备的旋转叶轮

    图3钢丸撞击被处理表面的方式
    圈4抛丸机工作原理
       水平pk10赛车定位技巧是在传统抛丸机的基础上发展成为今天的地坪表面处理专用设备。它不但能够将弹丸自动回收并分离,使抛出的弹丸循环利用,而且能够通过控制丸料的颗粒大小,调整机器的行走速度,控制抛射流量,获得不同的表面处理效果。更值得一提的是它的环保功能,丸料和清理下来的杂质经配套的吸尘器分离后分别回收,做到无尘、无污染施工,既提高效率,又?;せ肪?。
       该设备工艺在桥面水泥混凝土板处理中,对全面清除水泥混凝土表面浮浆有着极佳的效果,同时可以在水泥混凝土表面形成相应的粗糙度。

    3、抛丸工艺的工作特点:
    抛丸处理桥面浮浆具以下工作特点:
    (1)整个机械系统由抛丸系统、回丸系统、分离装置、行走机构、吸尘器、反吹系统、集尘箱等几个简单机构组成;
    (2)PLC控制,参数可调,通过调整行走速度和进丸量,可达到理想的清理效果;
    (3)操作灵活,可前进、后退和转弯,可连续工作,大平面的任何部分均可获得均匀一致的清理质量;
    (4)磨料和粉尘自动回收处理,不污染环境;
    (5)施工效率高,一次抛丸清理有效宽度达500 mm以上。

    4、抛丸工艺的关键控制参数:
       抛丸工艺和设备根据所需要处理的表面不同,通过以下3个参数来控制处理后的表面状况。
    (1)选择钢丸的尺寸和形状,丸料的形状和大小决定了处理之后的表面粗糙度;
    (2)设备的行走速度,决定了处理的深度;
    (3)钢丸流量,决定抛丸打击效率。

    5、抛丸处理桥面的施工要点:
    (1)桥面抛丸前将水泥混凝土表面进行清理(包括人工凿除桥面较粗糙不平的浮浆,清扫后用森林灭火器吹去浮尘和用清洁剂或溶剂及工具清洗和清除桥面表面的油污、锈迹、脱模剂、杂物、尘土等附着物),以防止上述物质在抛丸施工过程中污染磨料,也能更好地保证处理过的水泥混凝土表面具有清洁、新鲜的表面,使黏结层(或铺装层)与水泥混凝土基体表面结合牢固。
    (2)抛丸时采用多台铺装抛丸机并行、直线连续铺装抛丸的方式。施工过程中,抛丸设备两次施工行车道之间需要搭接1~3 em,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铺装打毛处理后的效果一致,保证铺装打毛处理后的表面平整度,防止出现高低差等缺陷。抛丸后及时将浮浆清理,以免污染桥面,并进行交通管制,防止抛丸后车辆行驶对已抛丸的桥面造成影响。

    6、结语:
    (1)根据施工工艺试验确定机器以四档行走,速度为5~6 m/rain,经检测构造深度为0.5~0.8 mm,露骨率为70%~80%,能满足施工要求。
    (2)采用抛丸技术既能将桥面浮浆彻底清理,又能做到不损伤桥面,同时还能及时暴露出桥面水泥混凝土铺装层的病害以便进行修复,是值得推广的
    桥面浮浆处理技术。

    扩展阅读:
    抛丸机工作原理
    本文来源青岛华盛泰抛丸机://www.krg3.com.cn/jishu/685.html
    关键词:抛丸机 抛丸清理机 青岛抛丸机 路面抛丸机 履带式抛丸机 吊钩式抛丸机
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