探討高速公路中橋面拋丸處理技術(shù)的應(yīng)用

梁文斌

【摘要】本人通過參加了廣東省廣河高速公路、珠海機(jī)場高速公路和肇花高速公路的橋面拋丸施工，通過對拋丸機(jī)具工作原理及拋丸技術(shù)的認(rèn)識，對拋丸處理技術(shù)進(jìn)行探討。

【關(guān)鍵詞】高速公路；鋪裝層；拋丸處理技術(shù)

1.引言

如果沒有將混凝土鋪裝層的表面殘留物質(zhì)完全處理干凈，其表面沒有一定的粗糙度，那么就會導(dǎo)致防水層和混凝土鋪裝層的粘結(jié)強(qiáng)度不牢，因此可能會出現(xiàn)防水層和混凝土鋪裝層之間因粘結(jié)不牢而產(chǎn)生推移的現(xiàn)象，且由于裂紋的產(chǎn)生，也會出現(xiàn)由于滲水造成的混凝土疏松、脫落和鋼筋銹蝕等病害。拋丸處理技術(shù)把磨料以很高的線速度射向被處理的混凝土表面，產(chǎn)生打擊和磨削作用，除去其表面的浮漿和殘留物質(zhì)，使其表面具有均勻的粗糙度，大大提高防水層和混凝土鋪裝層的粘結(jié)強(qiáng)度；而且通過清理，能將混凝土表面的裂紋充分暴露出來，容易被檢察人員發(fā)現(xiàn)，有效避免了質(zhì)量安全事故的發(fā)生。

2.拋丸機(jī)結(jié)構(gòu)、工作原理及工藝流程

2.1拋丸機(jī)結(jié)構(gòu)

拋丸機(jī)按其行走形式可分為三種：手推式、車載式和自行式。

手推自動行走移動式拋丸機(jī)（圖1）是目前最常見的混凝土基面拋丸處理設(shè)備，其主要由以下五部分組成：拋丸室、拋丸器、彈丸循環(huán)分離系統(tǒng)、除塵系統(tǒng)、電控系統(tǒng)。

2.2拋丸機(jī)工作原理

拋丸機(jī)的工作原理主要是指通過機(jī)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需要處理的基面上，讓丸料對其表面進(jìn)行拋打沖擊，形成錘擊效應(yīng)，使基面形成深淺不等的小淺坑，造成粗糙表面，從而使混凝土基面和防水層能緊密結(jié)合。同時在拋丸機(jī)內(nèi)部配有除塵設(shè)備，以便于將丸料和殘留物質(zhì)、雜質(zhì)分別回到機(jī)器自身的分離系統(tǒng)，這樣不僅可使表面清潔，而且可將丸料循環(huán)再利用 [1]。

2.3拋丸機(jī)工藝流程

3.拋丸處理技術(shù)優(yōu)勢及常見問題

3.1拋丸技術(shù)與鑿毛（銑刨）工藝的比較

因銑刨機(jī)的銑刨轉(zhuǎn)子非常沉重，其刀頭密度又比較小，所以在銑刨切屑時，接觸工作面的點(diǎn)數(shù)少，其轉(zhuǎn)子的沖擊力就非常大，銑刨機(jī)銑掉的不僅是浮漿和部分骨料，而且還會出現(xiàn)路面產(chǎn)生微裂紋、骨料松動以及刨面百分比低，處理后的平面不均勻、浮漿難以全面清理等問題，以及存在勞動條件差、強(qiáng)度大、功效低、進(jìn)度慢和混凝土損失大的缺點(diǎn)，且施工中易造成環(huán)境污染（見圖3）。

拋丸機(jī)中鋼丸打毛時撞擊力不是太大，施工后工作面平整度較鑿毛工藝好，能夠使表面的粗糙度均勻，并且除塵系統(tǒng)的存在，可以完全清除基面的浮漿和雜質(zhì)，同時不容易產(chǎn)生微裂紋，增強(qiáng)了防水層與基面的粘結(jié)強(qiáng)度（見圖4）?？梢钥闯?，使用拋丸處理技術(shù)能夠大幅度提高施工效率，降低工程成本，也有利于保護(hù)環(huán)境。

3.2分析橋面防水層失效、層間結(jié)合破壞和橋面鋪裝損害的原因

橋面防水層失效、層間結(jié)合破壞和橋面鋪裝損害主要是由橋面存在的浮漿造成的。浮漿是一種由Ca（OH）2、CaCO3、CaO以及其他化學(xué)物質(zhì)組成的混合物。其中，Ca（OH）2是在養(yǎng)護(hù)和固化期間溢出一種白色的白面水花物質(zhì)，pH值在11以上，這種物質(zhì)對防水層、瀝青混凝土面層有剝離和腐蝕影響，會逐漸使防水層失效。當(dāng)重載車通過瀝青鋪裝過的道路或急剎車時，較厚的水泥浮漿（CaO）就會被碾壓成粉末狀物質(zhì)。而粉末狀的CaO很容易與氣態(tài)水、液態(tài)水和空氣中的CO2發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成 CaCO3沉淀，若環(huán)境中的水分充足，則水泥混凝土浮漿會處于溶脹狀態(tài)。隨著車輛反復(fù)碾壓及時間的延長，產(chǎn)生的膨脹力會使瀝青混凝土與橋面表面產(chǎn)生的裂紋越來越明顯。

3.3拋丸處理技術(shù)在應(yīng)用中存在的問題

拋丸技術(shù)與傳統(tǒng)的鑿毛工藝相比較，有很多優(yōu)點(diǎn)，但由于拋丸處理技術(shù)在中國公路橋梁施工領(lǐng)域尚未普及，仍處于起步階段，導(dǎo)致拋丸處理技術(shù)在我國仍不能大規(guī)模推廣，其主要還存在以下幾個問題：

1）拋丸工藝在我國正處于初級發(fā)展階段，目前我國仍無統(tǒng)一指標(biāo)來規(guī)范拋丸處理后的基面。伴隨著拋丸工藝的成熟、技術(shù)的不斷創(chuàng)新、設(shè)備形式的多樣化，拋丸工藝和設(shè)備憑借其專有的技術(shù)特點(diǎn)和應(yīng)用效果，一定會發(fā)揮出其應(yīng)有的作用。

2）如果經(jīng)拋丸處理后的混凝土基面暴露在空氣中的時間過長，則容易造成基面的再次污染，影響橋面鋪裝層間的粘結(jié)強(qiáng)度，造成層間剪應(yīng)力增大，而且可能會導(dǎo)致層間推移，嚴(yán)重影響工程的質(zhì)量。

4.高速公路選用拋丸處理技術(shù)的考慮

高速公路施工具有工期短、施工強(qiáng)度大、難度高的特點(diǎn)，應(yīng)該綜合考慮設(shè)備的質(zhì)量和成本因素。

1）要保證良好的施工質(zhì)量，首要看重的就是設(shè)備的材質(zhì)、設(shè)計(jì)施工能力。做好基面處理中防水工序是所有后續(xù)施工能夠順利進(jìn)行的保證。在確保設(shè)備的可靠性后，就可以按照計(jì)劃實(shí)施施工。拋丸機(jī)在進(jìn)行作業(yè)時中要經(jīng)受得住丸料（鋼丸等）的沖擊，因此拋丸機(jī)自身材料應(yīng)有良好的質(zhì)量，以使其不易被損壞。

2）只有拋丸設(shè)備各結(jié)構(gòu)（吸塵器、電控系統(tǒng)、彈丸循環(huán)分離系統(tǒng)等）的工作狀態(tài)均良好，才能保障設(shè)備可靠運(yùn)行。任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，都會影響到拋丸的效果、效率以及停機(jī)的時間等。

5.結(jié)束語

采用橋面拋丸處理技術(shù)，可以除去橋面存在的浮漿，得到均勻粗糙的基層，改善了防水層的施工質(zhì)量，增強(qiáng)了層間的粘接面積，降低了層間的推移，大大提高了路面的使用壽命。且拋丸處理技術(shù)符合綠色施工原則，有利于保護(hù)環(huán)境。隨著我國科技的投入和市場的逐步發(fā)展，相信拋丸處理技術(shù)費(fèi)用高的問題也會得到改善，拋丸處理技術(shù)必定會在高速公路上擁有廣闊的應(yīng)用前景。

參考文獻(xiàn)

[1] 景建元. 橋面拋丸技術(shù)在曹妃甸1號橋的應(yīng)用[J]. 山西交通科技，2013（1）：61-62.

[2] 陳瑋. 橋面拋丸處理技術(shù)在臨連高速公路中的應(yīng)用[J]. 山西建筑，2011，37（7）：159-160.