真空抛丸技术

一、抛丸处理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的成熟，其应用已经涉及不同行业。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的吸尘器的气流清洗，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。下面主要介绍砼桥面抛丸处理的优点和施工方案。

二、砼桥面抛丸施工以及水泥基处理砼桥面裂纹方案：

目前随着我国公路桥梁建设快速发展,桥梁结构不断创新,大跨桥梁已很普

遍,随着交通量和重型车辆的增加,桥面防水层施工问题普遍。这不仅妨碍了正常交通,影响了桥面的美观,更易造成交通事故,也给维修工作带来了很大困难。桥面防水层施工的早期损坏已成为影响高速公路使用功能的发挥和诱发交通事故的一大病害。近年来,人们对于因桥面防水层施工问题造成的直接和间接的经济损失给予了足够的重视。

沥青混凝土桥面防水层施工损坏形式主要有：①防水层施工层内部产生较大的剪应力,引起不确定破坏面的剪切变形,或者由于防水层施工层与桥面铺装层层间结合面粘结力差,抗水平剪切能力较弱,在水平方向上产生相对位移发生剪切破坏,产生推移、拥包等病害;②因温度变化并伴随桥面铺装层或梁结构的大挠度而产生的裂隙,在车辆荷载及渗入的水的作用下产生面层松散和坑槽破坏。

设防水层的水泥混凝土桥桥面沥青混凝土防水层施工在行车荷载作用下的破坏形式一般为剪切破坏,常表现为拥包和推移现象。剪切破坏有两种情况：①桥面钢筋混凝土模量远大于沥青混凝土和防水层的模量,加之沥青混凝土层厚度较薄,沥青层内产生较大的剪应力而引起的无确定破坏面的剪切变形; ②防水层与沥青混凝土面层和桥面层间粘结力不足而发生剪切破坏。

欧美国家自20世纪70年代以来在混凝土桥面防水层施工中广泛使用防水层，大大减少了混凝土桥梁因为渗水的原因而造成的损坏，延长桥梁的使用寿命。但随着交通量的增加，同时出现了防水层和面层以及桥面黏结强度不足而产生推移的病害。在我国，混凝土桥梁也经常发生类似病害，以及由于渗水甚至造成的混凝土疏松、脱落，钢筋锈蚀。造成以上病害的原因之一是因为混凝土面层的处理没有能够完全去除表面残留物质，没有保留一定的粗糙表面来保证防水层和桥面底层的黏结强度。

1、影响桥面防水层施工与防水层之间粘接的因素主要有以下几个方面：

① 防水层施工前桥面调平层的清洁程度；清洁程度是影响桥面防水层粘接

强度的重要因素之一，如果桥面防水层施工层在防水层施工前时被污染，那么防水层与桥面防水层施工层表面之间的粘接强度会大大降低。

② 防水层施工前桥面防水层施工层表面的微裂缝，微裂缝的存在会使防水层施工后后在此处形成一个软弱区，从而引起粘接强度降低。

③ 防水层施工前桥面铺装层表面的水泥混凝土浮浆。浮浆层是一个软弱层，其强度低、耐久性差，如果不清除防水层施工后会形成一个软弱夹层。造成防水层施工层与桥面铺装层间粘接强度的下降。

④ 防水层施工前桥面铺装层表面的粗糙度。粗糙程度对粘接剂的粘接力影响很大，数据表明相差数倍之多。

2、国内混凝土桥面防水层施工前处理现状

国内混凝土桥面防水层施工前的表面大都采用传统的凿毛处理；从国内施工情况来看，主要存在以下不足

①不能彻底清除油污

②不能完全去除浮浆层，

③不能发现微裂缝

④表面清洁度、粗糙度无法达到施工要求

⑥凿毛施工速度慢、劳动强度大，环境污染严重；

由上述几个方面可以看出凿毛效果往往不能真正达到施工质量要求。

3、桥面防水层施工前处理技术的创新

为了提高桥面防水层与桥面铺装层间结合力，我部会同技术服务单位在结合以往施工的经验基础上，建议对混凝土桥面铺装层在施工防水层前采用真空抛丸处理。

a、抛丸处理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的成熟，其应用已经涉及不同行业。

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的吸尘器的气流清洗，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。抛丸机操作时通过控制和选择丸料的颗粒大小、形状，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，获得不同的表面处理效果。

b、影响防水层粘结效果主要有防水层施工前桥面铺装层表面的清洁程度、水泥混凝土浮浆和粗糙度这三个因素，使用真空抛丸凿毛工艺能够一次将混凝土表面的浮浆、杂质清理和清除干净，最重要的是同时对混凝土表面进行了打毛处理，使其表面均匀粗糙，大大提高防水层和混凝土基层的粘结强度，消除这三个方面的影响。

真空抛丸施工后混凝土表面的状况主要通过丸料的颗粒大小和形状、机器的行走速度和丸料的抛射流量三个关键施工参数来控制。为了掌握这三个关键参数，现场进行试抛丸施工。在试抛过程中，检测骨料的外露程度和表面粗糙度，表面粗糙度检测使用现场专用的测试仪，根据测试结果，反复调整参数，最终确定正式施工的三个关键参数。

c、施工注意事项：

① 作业的环境条件：温度5-40℃、相对湿度≤85%，阴雨天应停止作业；

② 抛丸作业前，混凝土表面严重的油污和尘土等附着物用清洗剂及工具清除；

③ 抛丸处理后混凝土表面不宜外露时间过长，应使后续工序与其紧密衔接。

4、涂刷水泥基渗透结晶型材料

桥面铺装层进行真空抛丸处理后，在混凝土浇筑过程中隐藏的缺陷将暴露无疑，这些缺陷的存在不仅影响调平层的耐久性，而且会使防水层在此处形成一个软弱区，从而引起防水层与调平层之间粘结强度降低，我部采取对缺陷部位（主要表现为细微裂纹）涂刷水泥基渗透结晶型材料的措施进行缺陷修复，以确保调平层的耐久性以及防水层的粘结强度。