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橋面拋丸機在鐵路路基及橋梁防水上的應用

發布時間:2018/02/28 點擊量:

橋梁易受雨水的侵蝕,雨水對橋梁的腐蝕作用表現為雨水滲透引發混凝土內堿環境的破壞、鈣質的流失,勢將造成混凝土溶蝕,鋼筋生銹,強度降低,最終導致橋梁的使用壽命的降低。尤其在北方地區,冬季氣溫在0℃以下時,凍融對混凝土表面的破壞作用尤甚,則加劇鋼筋的腐蝕速度。 
在過去,橋梁在面層鋪裝上市基本不設防水層的,主要依靠縱橫坡度和泄水系統來排水,有些橋梁也設置了防水層,但是質量達不到要求,這些勢必導致橋梁面層出現滲水,鋪裝層脫落、堿—集料反應、鋼筋銹蝕而引發混凝土脹裂等嚴重的破壞問題。 
在總結歷史教訓和國外的經驗基礎上,為保護橋梁構筑物免遭滲水侵蝕,提高橋梁的耐久性,延長其使用壽命,在橋梁的設計和施工時,高度重視防水的問題。  
2007年3月30日,鐵道部科技司根據運行速度在250~300km/h客運對橋面結構耐久性要求,橋梁構造特點以及TQF—1防水層使用經驗,對有渣,無渣混凝土橋面防水層的質量,工藝要求,頒布了《客運專線橋梁及混凝土橋面防水層暫行技術條件》(修訂版)。 
新規定中根據橋梁各部位防水的重要性性施工可行性,規定了卷材加粘貼涂料型、無需卷材的涂料型和高聚物瀝青型結構形式的防水層。這三種防水層形式分別對應的是氯化聚乙烯防水卷材+聚氨酯涂料(作粘接層)、聚氨酯涂料,高聚物改性瀝青卷材和基面處理劑。這三種材料在現行國標的基礎上提出,但其部分指標為了適應鐵路建設運營的需要作了大幅度的提高。 
但《客運專線橋梁及混凝土橋面防水層暫行技術條件》中,對于施工的工藝和方法方面的要求卻較少涉及. 特別是目前橋梁防水中對橋梁基面的表面處理環節, 現在的材料廠家都已經意識到基面的處理結果直接影響到整個防水體系的質量, 但卻一直沒有真正適合橋面處理的設備。 
完整優良的防水體系有兩個部分組成: 
A.材料本身的質量和性能的保證; 
B.施工工藝和方法的保證; 
以上兩個方面的共同作用才能夠使防水層的作用得到充分的體現, 作為一個整個的防水體系缺一不可. 
拋丸設備在混凝土橋梁上應用已經是國外十分普遍的處理方法,其特點和效果是簡單的水沖洗或小型銑刨鑿毛設備所不能達到的。  
 使用鑿毛設備或銑刨設備 
在機械沖擊下產生微裂紋; 
將原來并不松動的骨料會震松; 
創面百分比低;沒有完全清理浮漿等 
破壞原路面的平整度;處理后的表面不均勻; 
需要后續的清理工作;環境粉塵污染嚴重; 
 

使用橋面拋丸機的表面  
表面粗糙均勻; 
完全去除浮漿和起砂;100%“創面” 
露骨,但不會去除黏結緊密的骨料; 
一次性施工,不需要清理;沒有環境污染; 
施工效率高; 
設備運行成本低; 
提前暴露混凝土缺陷、打開混凝土毛細孔;

拋丸設備的工作原理和工藝控制 
拋丸工藝出現在100年前,最初是取代噴砂工藝而使用在大批量生產的設備零件、鑄鍛件的表面清理上。至今仍然是重工業制造行業不可缺少的設備。 上世紀七十年代,世界上第一臺移動式拋丸機(路面拋丸機)在美國誕生,并有自己的品牌名稱BLASTRAC(中文:佰瑞泰克)。隨著移動式拋丸及的誕生,它很快被使用在工業廠房地坪的清理、船舶甲板的清理上,并且成為行業中標準的設備,并直接引導了行業標準的制定。 
拋丸機產品經過進一步的發展,性能和處理寬度不斷的提高,設備的種類不斷的豐富,從最初的簡單的手扶設備已經發展到自行、駕駛和車載等多形式、多拋頭、分體和一體、水平和垂直等類型。拋丸設備/工藝也不斷被應用到各種需要表面清理、打毛的場合,已經是美國ASTM、SSPC、FAA等指定的混凝土、瀝青、機場跑道表面清理、摩擦系數恢復等用途的專用設備之一。 
 
參考國外和國內部分省份的施工經驗和檢驗標準,建議的混凝土基面(防水鋪裝基面)采用的拋丸處理打毛標準:  
1)處理后的表面平整、均勻;表面無浮漿;清潔;無浮塵;無污染物;平整度應符合規范要求; 
2)達到100% 創面清理;表面缺陷應進行修補;骨料露出;無松動骨料; 3)粗糙度:CPS對照版 SP3 – SP5 ; 或鋪砂法 0.4 – 0.8。

橋面拋丸機在中國公路橋梁防水涂裝中已經得到了廣泛的應用,應用省份包括浙江、江蘇、湖北、湖南、吉林、云南、四川、京津、河北等等省份,配合施工的橋面防水材料包括SBS卷材、改性瀝青碎石封層、聚氨酯防水涂料等等,施工面積超過千萬平米,并且成為部分地方施工指導規范中指定的設備。  

 

橋面拋丸機在浙江長興鋼橋梁上施工


拋丸工藝是一種全新的表面清理打毛的方法。其具有清理表面干凈均勻、粗糙而不破壞原有路面構造的獨特的工藝特點,相信,隨著大家對拋丸工藝的認識不斷提高,拋丸工藝在中國鐵路建設中會逐漸被采納和推廣。