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路面抛丸打砂机工艺在桥面铺装层浮浆清理中的应用

2018/9/18 19:33:05      点击:
路面抛丸打砂机工艺在桥面铺装层浮浆清理中的应用


  抛丸打砂是通过机械的方法把丸料 (钢丸或沙粒) 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作用,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。机器配有除尘器,做到无尘、无污染施工,既提高效率,又保护环境。20 世纪 30 年代美国公司在世界上制成第一台抛丸机,多年来抛丸技术与装备应用范围从单纯的铸造业的表面清理扩大到冶金矿山、机械制造、汽车拖拉机、兵器制造、轻纺机械、船舶车辆、航空宇航等不同行业。而将这种技术应用于高速公路建设中,也起着至关重要的作用。以下将以二广高速粤境怀集至三水段第 36标合同段为例,对此技术的施工方法及施工工艺作介绍。


  该项目为沥青混凝土路面项目,其中桥面铺装结构组成为:SBS 改性沥青砼 4cm +SBS 改性沥青砼 6cm 。针对该项目桥梁施工时间较长,且经常通行施工运输车辆,部分桥面凹凸比较严重,浮浆面积较大,梁桥桥面浮浆过多、过厚,人工凿除桥面浮浆效率较低的问题,为了确保桥面防水层及封层施工质量,加强层间结合,防止雨水下渗破坏结构,必须对桥面铺装层表面上的浮浆进行清除处理,通过桥面凿毛机械施工,再进行抛丸打砂施工,以达到凿除桥面浮浆的效果。




  一、凿毛机施工:


  (一)施工准备:
  本标段桥面凿毛施工使用的机械为洛阳大豫防水工程有限公司所提供。该凿毛设备可分为动力机头和敲扎装置两部分,共投入 3 台东方红拖拉机动力机头和 4 台敲扎装置,以备施工期间更换维修,确保不间断施工。


  (二)施工工艺:
  1. 凿毛施工之前对桥面进行交接,要求桥梁施工单位清除桥面障碍物,清扫桥面杂物,做好施工准备工作。
  2. 该工程混凝土桥面凿毛施工投入凿毛配套设备 3 套,施工时分区段作业,每套凿毛设备的施工区段为 30m 左右,每作业完一段往前推进。
  3. 每套凿毛设备施工宽度为 1m ,施工行驶速度为5m /m in,每套设备每天施工面积约 300m 2。
  4. 一般桥面通过两次敲打凿除浮浆,两次敲打位置错开 20cm ,针对局部浮浆较厚位置,适当增加敲打遍数,以施工后桥面无明显浮浆为控制标准。
  5. 该凿毛机工作原理是利用高速旋转的刀头敲击水泥面,从而达到敲除浮浆的效果。在每天施工之前和每施工完 30m 区域时检查一次刀头,及时更换磨损比较严重的刀头,以确保凿毛效果。
  6. 每施工完一个 30m 区域后,人工及时进行清扫工作面,如果存在有浮浆未敲除的现象,使用凿毛机再敲打,直至无明显浮浆后进入下一步抛丸打砂施工。
  使用该凿毛机施工,代替以往的人工敲打和小型銑刨机,减少施工成本,提高了经济效益,而且可以避免局部遗漏施工,确保工程质量。


路面抛丸打砂机工艺在桥面铺装层浮浆清理中的应用




  二、抛丸打砂施工:


  (一)抛丸打砂施工准备工作:
  1. 桥梁交验之前,对桥面做外观检查并如实填写外观检验报告,对桥面存在的各种问题以及堆放的各种物体进行记录。
  2. 督促桥梁施工单位凿除桥面浮浆、切除外露钢筋头,确保桥面清洁平整。
  3. 施工路面要求基本上平整,以保证打砂机能够正常行走;路面无空鼓、无油污、无化学污染并且干燥。对部分凹凸比较严重的路面,应人工凿除平整,保证打砂机能够正常行走。
  4. 将施工段所需设备及材料转移到施工工作面,保证施工场地有足够的材料。
  5. 喷砂员以及维修人员确认所有电源连接正常并安全后由喷砂员调试机器,使之能安全有效的工作。6. 清理人员清理桥面砂粒、杂物。


  (二)抛丸打砂施工工艺:
  1. 边角位置(抛丸机不能达到的位置,距离路缘石 20cm 以内)采用角磨机做打磨处理,目的是清除打砂机不能到达位置的浮浆;角磨机安装 4寸磨具,对混凝土表面进行打磨来达到清除浮浆的目的。针对桥面的实际情况,一般采用 4 寸的钢丝刷,因为 4 寸的钢丝刷在操作过程中比较轻便灵活,对边角和凹坑的侵入度较好,在处理边角时基本上没有死角位置,从而达到对边角的灰尘处理比较干净、彻底。
  2. 用自动打砂机进行打砂以清除路面的浮浆和松散的混凝土,使路面清洁度及粗糙度达到标准;所使用的磨料为 S460 钢丸。
    自动喷砂机一般纵向喷砂长度不宜超过 35m ,一方面受吸尘管限制,吸尘管越长,对吸尘机所要形成的真空压就要求越高。因为吸尘机的功率是恒定的,所以一次施工距离越长,要求管线也越长,这样吸尘器的有效吸收和分离钢砂和灰尘的能力也就大大的降低。另一方面,距离太远操作手也很难控制行走的路线,容易产生呈线形重叠喷砂区或是漏喷区。在喷砂机起步阶段时,操作手应先按喷砂机的行走开关,让喷砂机先处于行走状态下,再打开放砂阀门,目的是防止在起步位置喷砂时形成凹坑。
  在一次喷砂行走掉头后,为了防止重叠位置出现漏喷或出现过多的重叠位置,对喷砂机的单次喷砂宽度位置作一个明显的标记,使操作手在每次喷砂的重叠位置尽量减少过多的重叠,或出现漏喷,因为过多的重叠会对降低生产效率。因此,喷砂机操作手应该严格按照规定的行走速度控制喷砂机,尽量保持喷砂机是直线行走,更好地保证喷砂机的工作效率和喷砂质量。喷砂机单次喷砂幅宽为 0.8m ,在一定的工作范围内,必须进行多次的调头进行喷砂。当喷砂机进行调头或停机时,操作手应先关闭放砂阀门。
  打砂机工作效率计算:按照每分钟 9m 的行走速度,每小时行走 540m 。打砂机单次的喷砂宽度为0.8m ,每天工作 8 小时,每天的工作面积为 540m ×0.8×8 小时 =3456㎡。除掉设备在工作的中途清理灰尘的停顿时间,实际工作效力扣除 20% ,每天的实际工作面积约为:3456㎡×(1-0.2)=2765㎡。但在实际施工过程当中,打砂机实际的工作效率主要取决于操作人员的熟练程度,以及施工人员之间的互相配合。
  3. 喷砂完一个工作段后由清理人员及时用吸砂设备回收散落在喷砂面上的钢丸。为保证工作面上不遗留钢丸,清理的钢丸重新放进喷砂机的料斗中重新使用。吹风时,应尽量采取顺风工作,以避免灰尘对工人的健康造成危害,同时提高工作效率。
  4. 在喷砂过程中,喷砂员应该及时清理吸尘器的灰尘。在清理灰尘时,避免清理吸尘器中的灰尘散落在喷砂区,造成二次污染。在清理吸尘器的灰尘时,应由专门灰尘清理人员将灰尘用铁锹装入编织袋中并扎紧,适时运出工地集中处理。
  5. 抛丸打砂过后检查工作面的打砂效果,对局部浮浆过后未能清楚的部位采用精銑刨机进行銑刨,确保露出洁净粗糙的表面。
  6. 抛丸打砂需与桥面防水层施工紧密配合。及时实施沥青黏结层和防水层施工,避免抛丸后重新污染。


 (三)抛丸工艺特点:
  1. 抛丸工艺有利于保护环境,符合绿色施工原则。
  2. 抛丸工艺实施改善了防水层施工质量,提高了桥梁的使用寿命,经济效益和社会效益十分明显。
  3. 抛丸工艺应用面广,除桥面铺装层外,还应用于新旧混凝土结合的工程,如对地道、通道、搭板等混凝土结构表面处理




  三、结 语:
  通过以上技术数据分析可以看出,抛丸打砂清理浮浆方法既去除了桥面浮浆,又不损坏桥面铺装层的骨料,而且使抛丸打砂后的桥面与沥青混凝土铺装层粘结性与防水效果更理想,具有很强的实用性和可操作性。使用该技术不仅提高了施工效率,也提高了经济效益,值得在日后的高速公路建设项目中进一步推广应用。