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桥面抛丸处理技术在临连高速公路中的应用

日期:2018/9/28 13:31:17 点击:


1.工程概况

长春至深圳高速公路临沂至连云港段全长24.25km,主线桥 梁总长14.565km,路基总长9.685km.由于该项目地处连云港 沿海低一高液限粘土堆积区,滩淤和沼泽带面积广阔,地质条件 差,不利于软土路基区域底基层二灰土和路基的施工.由此,在 K37+401 一K50+050 段设有一座12.6km的特长大桥,并设有城 南枢纽,赣榆南互通,宋庄互通,大浦互通,宋跳互通,苍梧互通, 共六处. 本项目桥面抛丸处理面积总计430106in2,计划工期为6 个月.

2.抛丸处理工作原理

公路抛丸机由支撑平台,抛丸机,除尘器及控制系统四部分 组成.主要用于公路混凝土表面拉毛,以增加沥青防水层的附着 力.通过蜗轮向混凝土表面以50m/s 一70m/s 的速度高速喷射 微型钢丸,使其表面产生不规则的"桔皮",由此产生的粉尘及钢 丸通过除尘器进行回收,在钢丸储备箱对钢丸及粉尘进行分离, 粉尘通过除尘器进行回收集中处理.可做到元尘,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. 我国目前使用的方法:人工凿毛,机械凿毛,高压水等,均存 在施工效率低,环境污染严重,甚至在原混凝土表面产生强烈振 动导致加微裂纹的危险,同时不便于大面积机械化施工,粘结力 较差.使用凿毛设备或铣刨设备存在以下弊端: 1)在机械冲击下产生微裂纹;2)将原来并不松动的骨料会振 松;3)铣面百分比低;4)破坏原路面的平整度;5)处理后的表面不 均匀;6)需要后续的清理工作;7)环境粉尘污染严重. 抛丸处理工艺能够一次性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,达到一定的露骨率,但又不会去除粘结紧密的骨 料,大大提高防水层和混凝土基层的粘结强度.抛丸处理工艺还 存在施工效率高,运行成本低等特点,而且在施工过程中,能够充 分暴露混凝土的裂纹等病害,以便提前采取补救措施.

3.抛丸设备各项技术参数

1)型号:MT 一800B 型公路抛丸机.2)重量:3500kg.3)工作 幅宽:800film.4)行走速度:5m/rain~30m/rain.5)抛丸效率: 混凝土地坪清理效率不小于1200m/h,钢板大于300m/h.6) 建议使用丸料:圆形1.0 一1.5,国标SAE$460.7)丸料消耗: 100g/m(如配套使用吸尘扫把,可降低消耗).

4.施工过程

1)原材料准备.根据工作面准备情况,应预先备好圆形1.2/ 1.5nq/n 左右,丸料无杂物,大小均匀一致,并符合国标SAES460 相关要求.丸料要储存在于燥的环境中,以免因锈蚀结 块而无法使用;还应准备5 块以上2m1m的钢板,在抛丸机经 过桥梁伸缩缝时使用. 2)工作面清理.一般情况下,在桥面护栏等附属结构物施工 结束后都会遗留少数杂物,主要为抛撒的浮浆.此时,清理浮浆 较为重要,如较大块(2em以上)不做清理,在抛丸过程中机器抛 头就极易被损坏,造成不必要的损失.在清理时,应对抛丸机行 走不到的位置用人工使用钢丝刷仔细刷掉混凝土浮浆和结硬杂 物,然后用风力灭火器吹干净.清理后的桥面应保证平整,坚实, 洁净,无污染,杂质,油渍,尘土等,局部低洼或凸出的结硬杂物, 应将其打磨并清理干净. 3)施工工作面的验收.由于水泥混凝土桥面铺装层一般在 施工结束后不久就逐渐产生起皮,泛砂,剥落,露筋,空鼓,开裂, 松散和破碎等现象,这些病害通常难以避免.因此,在进行桥面 抛丸处理前应对桥面整体进行验收.验收应在雨后进行,可采用 人呈一字在半幅依次排开,每人一把铁锤敲击检测,就可发现空鼓,裂缝,破碎,露筋等现象,对于病害部位使用油漆做以 标记待返工处理,验收合格后方可开始抛丸施工. 桥面抛丸处理已完成20 余万平方米,经与总监办,项目办对 已施工完成桥面多次检测,抛丸处理后构造深度达到0.56mm,满 足设计(0.45mm)要求,构造深度合格率达98%以上,满足设 计与验收标准,处理程度达到了预期的效果.

5.抛丸处理的关键控制参数

抛丸工艺和设备根据所需要处理的表面不同,通过以下3 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.本项目 桥面铺装设计为C50 加筋混凝土,使用的MT 一800B 型公路抛丸机 为车载式.在工作时,由一辆拖拉机牵引行驶,行驶速度控制在 10m/min~15m/min;钢丸流量控制在65m/s;施工初期使用丸料 为圆形1.21TIITI,但经过检测,构造深度较难达到0.45,通过在施 工中的不断探索,总结,随后将丸料调整为圆形1.5ITlnq 掺拌20% 圆形1.2i/lln 丸料混合使用,抛丸处理后的效果得到了很大改善.

 

6.经济性分析

 

根据以往的桥面处理方法(铣刨或凿毛)与目前的抛丸处理 相比较,铣刨机在施工过程中,需要l 辆水车加水,2 辆自卸车装运废料,并配3 名以上q-.Z.,按铣刨5HIIn 深,每平方米单价需要25 名工人,抛丸处理5mm深,钢丸材料费用: 消耗0.15kg/m,钢丸按目前的市场价格6000t 计算,材料费 用为0.9:Tv_/m,综合单价也只达到8m.说明使用抛丸处理 技术直接节约费用730 万元以上. 通过以上分析可以看出,抛丸处理材料费用只占到很少一部 分,即便钢材价格再涨一倍,也丝毫不能影响二者之间的差距,且 抛丸处理技术施工质量有保证,效率高,安全环保,值得推广.

 

7. 安全,环保注意事项

 

1)操作人员操作抛丸机时要穿防护服,戴防护眼镜,手套和 耳塞,清除有毒覆层时应佩戴防毒面具;2)抛丸机工作时,非操作 人员不要靠近操作区;3)在每次使用机器前必须认真检查设备是 否完好,要保证各连接处密封良好,各连接部件紧固螺栓牢固可 靠,易损件应在允许使用范围内,否则应予更换;4)装添丸料时要 检查丸料颗粒度标号是否符合工作要求,特别要查看丸料中是否 混有螺母,螺钉等异物,否则易损坏抛丸轮;5)检查抛丸机底部抛 出口与工作清理面的高度,应保证各边都在10mm(1mm)内, 承台.l3 号墩位于靠近南岸的广州端,墩位处河床较陡,覆盖层 较薄,局部形成陡坎.13 号墩设计为21 根桩径1.8m的钻孔灌 注桩,承台尺寸为11m27m4m. 桩和承台施工是本桥的难点,经多次调研决定先桩后围堰方案施工.由于桥址下游500m处为白渔潭水电 站,船闸净宽度只有6.8m,300t 以上的大型船只无法驶入,所以 水平运输采用搭建钢栈桥及水上施工平台,在平台上钻孔并浇筑 水下混凝土.根据主墩所处的地质条件的差异和工期要求,确定 13 号桥墩采用双壁钢围堰的方法施工.13 号墩围堰设计为矩形 结构,四角为圆角,设计内径比承台结构各边大2.5m,壁厚 1.2m,围堰全高10m,双壁钢围堰平面布置如图l 所示.13 侧的高岩面不能满足封底混凝土的厚度;3)混凝土封底时对钢如超出范围应进行调整;6)使用除尘器前需清理集尘箱;7)搬运 或移动抛丸机时,必须在关闭丸料调节阀,抛丸轮完全停止转动, 切断电源后方可搬运或移动;8)在有可燃气体环境或管线不足环 境下,切勿操作抛丸机;9)不能在雨天和潮湿的环境下使用设备, 以免损坏设备及造成不必要的损失;10)设备在搬运及运输移动 过程中,应避免螺钉,钉子,焊条头等杂物被吸附到抛丸口下面. 每次开机前均需清理一次,否则易发生漏丸和损坏抛头等事故; 11)在抛丸之后遗留的丸料应及时回收,清理干净,以备再次利 用;12)对于抛丸产生的废料垃圾应集中堆放,装运,并统一处理, 切勿随处抛洒,避免污染附近水系,农田等,保证现场文明施工. 作为一种全新的工艺在混凝土桥面防水底层处理才刚刚起 步,本次桥面抛丸处理技术在江苏省高速公路首次得到应用实 践,根据现场所得的各项指标结果说明,桥面抛丸处理技术是值 得在全省乃至全国范围内广泛推广的桥面浮浆处理技术.


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