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抛丸机施工工艺在大桥防水层施工的应用

栏目:产品问答 阅读:1021

1、概述
  抛丸机施工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。由于抛丸技术与装备性能不断提高,不但应用范围逐步扩大,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。该工艺大大提升桥面防水层的施工质量,延长桥面铺装层的使用寿命。
  松花江大桥全长1194.58m,桥面铺装采用8cmC50防水混凝土,经防水层处理后,上设10cm聚酯纤维改性沥青混凝土,沥青砼铺筑宽度19m,东引桥铺筑宽度13.25m,直引桥铺筑宽度12.05m。为了克服防水层和面层以及桥面黏结强度不足而产生推移的病害,以及由于渗水甚至造成的混凝土疏松、脱落,钢筋锈蚀,缩减桥面使用寿命,增加维护成本。针对传统混凝土表面拉毛、凿毛质量不均匀以及人为因素影响,通过采用使用混凝土表面抛丸施工工艺,做到混凝土表面的浮浆、杂质清理和清除干净,并在清理的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黏结强度。
  
  2、工艺原理
  通过抛丸机旋转叶轮将相应粒径钢丸料以很高的速度(约50~70米/秒)和一定的角度(喷射角度可控制在30°~80°之间)抛射到工作表面上,让钢丸高速冲击混凝土表面,借助于钢丸的冲击作用达到处理混凝土表面浮浆、附着物以及其他需要清理的物质,同时对混凝土表面形成相应粗糙度的一种表面处理的方法。打击过表面的钢丸、灰尘、杂质一同经历反弹室离开储料斗的上方。在配套外接大功率吸尘设备产生的负压(负压表指针控制在10以下)和本身撞击的反弹作用下,经过储料斗上方的别离装置将丸料和灰尘别离,丸料进到储料斗持续循环运用。杂质则经过衔接管进到除尘器,经过配套吸尘器的气流清洗,将丸料和清理上去的杂质分别回收,而且使丸料能够再次应用。抛丸机配有除尘器,可做到无尘净化施工,既提高清理效率,又保护了环境。(见图1)   
  图1   磨料循环路径:料斗存储磨料→进入磨料控制阀→进人分丸轮→抛头高速抛射→工件表面被清理→磨料反弹到回砂室→磨料被抽吸回料斗,这样就实现了磨料的自动回收循环再利用。
   粉尘运动路径:工件表面产生的粉尘及随磨料→抽吸回料斗→经尘砂分离器分离出粉尘→吸尘管吸入除尘器→过滤掉粉尘后的空气排放→粉尘环保处理。
  
  3、主要施工配置
  抛丸机(2-20DT):抛丸宽度550mm、行走速度0.5~33m/min、抛丸效率~400m2/h、功率22Kw。
  配套设备:吸尘器845DC、发电机、运输车、拾丸器。
  配合施工人员:抛丸操作工、钢丸回收员、吸尘器操作工、清扫员、驾驶员、管理员6~7人。
  
  4. 施工工艺流程及操作要点
  4.1 施工工艺流程如图4.1 所示   施工工艺流程图
  图2 施工工艺流程图   4.2 操作要点
  4.2.1 桥面初步清理
  清扫作业面,清除施工时留下的碎石、砂土、木屑等杂物。
  保证作业面干燥,个别有少量积水的地方可将积水扫除,让其尽快风干。
  对高出作业面的混凝土固结体、松散的浮浆皮,提前人工凿除。
  表面有钢筋露出的地方,要切割清除,保证钢筋高出作业面的高度不大于10mm。
  4.2.2 抛丸机的调试
  抛丸机现场进行试抛施工,在试抛过程中,检测骨料的外露程度和表面粗糙度,根据测试结果,反复调整参数,确定正式施工的以下三个关键参数:
  a、控制和选择钢丸的大小和形状;
  b、调整和设定设备的行走速度;
 
  快慢
  随着处理速度的降低,表面清理的深度增加。一般抛丸在混凝土表面可以处理的深度在0.1-1mm。
  
  c、控制钢丸的抛射流量。
  4.2.3 抛丸作业
  根据调试后采用重度抛丸,行走速度12~16m/min,丸料规格S390,钢丸抛射量采用高档,正式进行桥面的抛丸作业,并及时回收抛丸机抛头处溢出的钢丸。
  由于大面积施工,以及受机械行走和除尘管的限制,采用如下抛丸轨迹行走。行走作业面的接缝处保证至少留有5cm的搭接宽度。  抛丸轨迹图
   图3抛丸轨迹图   抛丸过程应连续作业,在下次之前重抛将机械倒退30cm左右,重新开始抛丸。在在作业中需注意下列几点:
  a、对设备状态进行确认,每天检查易损件磨损情况,保证易损部件完好。
  b、设备运转正常,除尘电机转向正确;
  c、及时清理除尘器内灰斗积灰,丸料和备件数量确保充足,;
  d 、反吹气压控制在5~6bar;
  e、抛丸时在接缝处设置一定的搭接,以保证抛丸面达到100%覆盖;
  f、施工完成后对弹落到外部的钢丸,应用磁扫把将其收回使用。
  
  5.质量要求及控制
  5.1抛丸处理表面粗糙度应满足防水层露骨率要求,混凝土表面清洁无杂质、无浮浆、无疏松的骨料,用手触摸有凸出感,用手锤轻轻敲击,混凝土不起皮,骨料无松动。没有达到要求,可以对工作面进行重复抛丸,做到表面粗糙度满足要求。
  5.2用标准试块对照板,对照比较确认混凝土粗糙度。抛丸后的混凝土表面粗糙度达到SP3-SP5,(混凝土表面粗糙度对照板,依次为轻度抛丸、中度抛丸、重度抛丸)。
  5.3测量抛打构造深度,可用铺砂法测量,现场达到0.4-0.8。
  5.4施工覆盖面要求达到100%,为了保证抛丸处理100%覆盖面,对防撞墙根部10cm处、边角和凹坑位置采用人工工具打磨,钢丝刷进行清理。
  5.5抛丸施工中应由专门灰尘清理人员及时进行吸尘除灰,适时运出工地集中处理,避免造成二次污染。
  5.6抛丸处理的防水层出现裂缝、孔洞采用砂浆型环氧树脂进行修补,并及时进行下道防水层施工。
  6.抛丸工艺特点
  桥梁防水层薄,混凝土强度高,抛丸处理的表面粗糙均匀,不会破坏原结构层和平整度,通过钢丸高速点状冲击不会造成骨料的松动和裂纹产生,极大提高防水材料的附着和渗透效果,延长路面使用寿命,比较适合桥梁防水层的处理。
  松花江大桥防水混凝土抛丸施工处理现场
  抛丸工艺通过调整行走速度和进丸量以及钢丸的选择,可以得到相应的处理效果。
  抛丸机械配套完善,处理效率高。系统操作灵活,能够做到处理覆盖面100%。钢丸回收和粉尘处理,具有经济效益,又利于环境保护。
  与大型铣刨比较避免了对防水混凝土层结构损伤;比锤击式凿毛设备处理效率高;比小型铣刨装置处理平整度要高。具有桥面防水层抛丸处理的特定优势,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。
  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、沥青路面防滑处理、路面标线清理等。
  7、结语
  通过在松花江大桥防水混凝土的抛丸运用,施工处理粗糙度达到spa5标准、抛打深度大于1mm、施工覆盖率达100%、处理面浮浆完全清除,均匀平整,质量优良。同时施工速度快,效率高,具有环保作用,具有很强的实用性和可操作性。

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