凯发国际 道橋路基處理所使用的移動式拋丸機

道橋路基處理所使用的 移動式拋丸機 ，發明于20世紀70年代的歐美國家，至今已有三四十年的歷史。近年來，在大中型橋梁、隧道及機場工程處理水泥混凝土橋面時應用較多的是拋丸工藝，拋丸工藝在浙江、吉林、云南、四川、京津、河北等省份得到了廣泛的應用，并且成為部分地方施工指導規范中指定的設備。
拋丸工藝是一種全新的表面清理打毛的方法，具有清理表面干凈均勻、粗糙且不破壞原有路面構造的獨特特點。在此，結合拋丸技術在河北省石家莊市環城公路處治水泥混凝土橋面中的應用，對此技術進行介紹，希望對同仁在治橋面時有所啟發。

1、((規范))對混凝土橋面的要求:
研究表明，瀝青鋪裝層病害的出現絕大部分是由貓結層的損壞引起的，可以說，薪結層是混凝土橋面與瀝青混凝土鋪裝層之間的連接紐帶，也就是說，水泥混凝土橋面與瀝青鋪裝層之間的薪結是減少橋面鋪裝層病害技術措施的關鍵，但如何保證層間黏結一直是公路界難以解決的課題。
在ICRI, ASCC, SSPC, ASTM標準中，將混凝土表面的處理結果按粗糙度不同分成了9個等級，例如:SPI, SP2,SP3, SP4, SPS(如下組圖)等。
對于混凝土表面涂裝、鋪裝材料，SP3-SPS為較佳的粗糙度等級。
在我國《公路瀝青路面施工技術規范》JTF  40-2004對水泥混凝土橋面作出如下要求:“鋪裝瀝青層的下臥層必須符合平整、粗糙、整潔的要求，橋面縱橫坡符合要求;水泥混凝土橋面板表面應作銑刨拉毛處理，清除表面浮漿，除去過高的突出部位”，并沒有具體的指標要求，各省市對此要求也各不相同。因此，在處理混凝土橋面時方法很多，有拋丸工藝、銑刨機處理工藝、鑿毛工藝、高壓水噴射工藝和濕拉毛處理工藝等。
在((公路瀝青路面設計規范》(J T GD50-2006)中對混凝土橋面處理方法作出了較為明確的規定:“混凝土橋面板應平整粗糙，干燥整潔，不得有浮漿、塵土、水跡、雜物或油污等。對高速公路、高速公路的橋面宜進行打毛處理。特大橋、重要大橋橋面宜進行表面拋丸噴砂處理”。

sp1 不同拋丸機表面處理圖

2、工作原理：
拋丸設備的工作原理是指通過機械的方法把丸料(鋼丸或砂粒)以較高的速度和一定的角度拋射到工作表面上，讓丸料沖擊工作表面，然后在機器內部通過配套的吸塵器的氣流清洗作用，將丸料和清理下來的雜質分別回收，并且使丸料可以再次利用的技術。
機器配有除塵器，做到無塵、無污染施工，既提高效率，又保護環境。機器操作時通過控制和選擇丸料的顆粒大小、形狀，以及調整和控制設備的行走速度，控制丸料的拋射流量，得到不同的拋射強度，獲得不同的表面處理效果。一般拋丸在混凝土表面可以處理的深度在0.1mm~4mm,拋丸過程如圖1所示。

圖1 拋丸過程3、技術標準：

使用鑿毛設備或銑刨設備:在機械沖擊下會使橋面混凝土產生微裂紋，原來并不松動的骨料會震松，創面百分比較低，處理后的表面不均勻，平整度較低，施工環境粉塵較大。使用拋丸設備:處理的表面粗糙均勻，100%“創面”露骨，但不會去除薪結緊密的骨料，*次性施工，不需要清理，幾乎沒有環境污染，而且可提前暴露混凝土存在的質量缺陷，并可打開混凝土的毛細孔。
參考國外和國內部分省份的施工經驗和檢驗標準，建議水泥混凝土橋面經拋丸工藝處理后，需達到如下標準:
工作效率:≤200m2/h
表面處理深度:≥3mm
處理后的表面:平整、均勻、無浮漿、無雜物;
達到100%創面清理:骨料露出，無松動骨料。
構造深度:0.4~ 0.8(鋪砂法)。

4、拋丸工藝在石環公路中的應用：
石環公路是河北省政府批準建設的*條重要省*干線公路，也是石家莊市規劃的第三條環城公路。它將公路繞城功能和城市快速路功能合二為*，遠期為全封閉、全立交的城市快速道路。石環公路總長79.9公里，分東、南、西、北四部分，全線設互通立交橋13座，分
離式立交橋13座，大橋3座(橋梁總長約占總環路的15%)。
石環公路在對水泥混凝土橋面進行處理時使用的拋丸設備為移動式拋丸設備，該設備由拋丸機和配套吸塵器兩個部分組成，這兩個部分根據設備的形式不同可以是分開的，也可以是*體的。系統組成如圖2和圖3所示。

    經拋丸工藝處理的水泥混凝土橋面與未處理的橋面對照來看，可以發現明顯的不同，如圖4所示。

圖4 經拋丸工藝處理的水泥混凝土橋面與未處理的橋面對照圖

經拋丸工藝處理的水泥混凝土橋面，采用鋪砂對其構造深度進行了檢測，并利用擺式儀進行了抗滑性能的檢測，檢測結果如表I所示。
在對橋面粗糙度等指標進行檢測后，分別使用兩種不同品牌的SBS改性瀝青進行了剪切試驗和拉拔試驗，試驗結果如表2和表3所示。

表1 拋丸工藝處理混凈土橋面檢測結果 表2 SBS改性瀝青檢測結果 表3 應用性能檢測結果

按A瀝青的60°C剪切強度進行經驗換算，其25 °剪切強度可達IMpa以上，完全滿足公路瀝青設計規范中大于0. 4Mpa的要求。
在施工中，我們也發現，對于鋼纖維混凝土橋面，拋丸施工過程中，易堵塞，且施工效率很低，而在普通混凝土和合成纖維混凝土橋面施工，效果良好。

5、費用分析：
 拋丸工藝在石環公路橋面處理得到了大面積的推廣應用，并對其經濟性進行分析，處理每平方米橋面需要增加10元左右，若按*般的橋面處理方法—鑿毛處理，需要增加5元左右，洗刨機處理需要13元/平方米。
拋丸處理的表面粗糙均勻，可完全去除浮漿和起砂，100%“創面”露骨，但不會去除戮結緊密的骨料，*次性施工，不需要再次清理，不會造成環境污染，并可提前暴露混凝土存在的質量缺陷，打開混凝土毛細孔，為水泥混凝土橋面與瀝青鋪裝層之間的戮結提供了堅實的基礎和保障。
值得*提的是，防治瀝青橋面鋪裝病害是*個綜合系統工程，需要從橋面處治、戮結層的材料選用及路面結構等方面進行綜合考慮，以上多個方面的共同作用才能夠減緩病害的出現，保證在使用年限內，瀝青橋面鋪裝擁有良好的服務質量。