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真空抛丸技术在苏通大桥引桥中的应用

一、前言    抛丸技术是一种在欧美发达国家已经开始应用的表面处理方法。世界上第一台抛丸设备诞生于100年前,开始是在各种金属或非金属表面去除杂质、氧化皮,增加粗糙度等方面得到应用。经过百年的发展,抛丸工艺以及设备已经相当成熟,抛丸工艺和设备已经进入欧美发达国家公路养护、桥梁施工和机场维护等领域。我国公路、桥梁方面使用抛丸技术相对起步较晚。 二、抛丸工艺的工作原理及对表面的质量控制   1.抛丸工艺和设备工作原理    抛丸是指通过机械的方法把丸料(钢丸或砂粒) 以很高的速度和一定的角度抛射到工作表面上,让丸料冲击工作表面,然后在机器内部通过配套吸尘器的气流清洗,将丸料和清理下来的杂质分别回收,并且使丸料可以再次利用的技术。抛丸机配有除尘器,可做到无尘、无污染施工,既提高效率,又保护环境。抛丸机按其行走形式可分为三种:手推式、车载式和自行式,苏通大桥现场采用手推式。    抛丸机操作时通过控制和选择丸料的颗粒形状、大小,以及调整和设定机器的行走速度,控制丸料的抛射流量,得到不同的抛射强度,达到不同的表面处理效果。   2.对表面处理质量的控制    抛丸工艺和设备根据需要处理表面的不同,通过三个参数来控制处理后的表面状况。丸料的大小和形状、设备的行走速度、丸料的流量。以上三个参数互相配合,可以得到不同的处理效果,确保处理后表面的理想粗糙度。   三、抛丸工艺对现场施工的技术要求    1.桥面混凝土必须在室外暴露至少二十八天以上,经验收合格后方可进行铺装前的真空抛丸作业;    2.作业的环境条件:温度5~40℃、相对湿度≥85%,阴雨天应停止作业;    3.真空抛丸作业前,应用清洗剂及工具清除混凝土表面的严重油污、脱模剂及尘土等附着物;    4.经过真空抛丸处理的混凝土表面应无油污、杂物、浮浆层;骨料暴露率≥85%,否则应调整行车速度,使之达到现场控制的要求。   四、抛丸工艺的现场质量控制及验收标准   真空抛丸技术的现场质量控制及验收标准如下表:   五、抛丸技术的施工流程及现场实施效果   (一)真空抛丸技术施工流程图   (二)抛丸技术在现场实施效果图   1.抛丸施工箱梁顶面混凝土前后对比图(见图1)   2.抛丸施工完成后,骨料的暴露率≥85%(见图2)   3.抛丸施工完成后可以有效地暴露箱梁顶面的施工裂缝(见图3)   4.裂缝采用水泥基XYPEX进行修复后,有效地防止了裂缝的进一步扩展,消除了质量隐患(见图4)   六、结束语   桥面抛丸技术通过在桥面的首次使用,总结如下:    1.真空抛丸技术具有以下优点:    ①彻底清除油污    ②彻底清除浮浆层,骨料暴露率≥85%    ③表面粗糙度均匀且满足质量要求    ④显著提高砼之间的结合力    通过现场的试验块进行粘结力测试,采用“人工凿毛法”的防水层与混凝土表面的结合力为0.15Mpa左右,而采用真空抛丸(砂)处理的防水层与混凝土表面的结合力为0.5~0.6Mpa,后者比前者高3~4倍。    ⑤施工效率高    通过现场施工验证,真空抛丸(砂)处理效率是“人工凿毛法”的数十倍。    ⑥无环境污染,有利于施工者的身体健康    ⑦易于发现混凝土在浇注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,避免隐患进一步扩大,保证混凝土内部质量。    ⑧为后道铺装层施工提供便利    采用人工凿毛后的铺装施工,其凿毛处的界面结合会存在一定问题,而真空抛丸(砂)后能提供均匀的界面,为桥面铺装层提供了便利。    2.混凝土表面经抛丸处理后,表面性能提高,结合力提高,结合力的提高为增强防水粘接剂的综合性能、延长防水粘结剂的使用寿命打下了坚实的基础。   3.抛丸技术机械化程度高、效率快且无环境污染,既保证了施工质量又确保了现场的文明施工。

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