精铣刨结合抛丸在桥面防水层中的研究与应用

精铣刨结合抛丸在桥面防水层中的研究与应用

郑辉

天津五市政公路工程有限公司天津300171

摘要：从施工角度分析桥面沥青防水层容易出现的问题；；分析精铣刨和抛丸两种桥梁处理方式的优缺点；在施工中对桥面处理方式提出改进和优化；采用精铣刨结合抛丸的方式代替原有的桥面处理方式，对桥面防水层施工工艺进一步完善。

关键词：精铣刨；结合；抛丸；桥面防水层

桥面铺装是路面的一个重要组成部分，桥面铺装的质量将直接影响整条公路的运营管理和行车安全。随着我国公路建设的飞速发展，近年我国在桥面铺装中广泛使用在混凝土铺装层上施工防水粘结层和沥青层的铺装方式。该方式大大减少了混凝土桥梁因为渗水的原因而造成的损坏，延长桥梁的使用寿命。但随着交通量的增加，出现了防水粘结层和沥青面层以及桥面黏结强度不足而产生推移的病害，造成沥青面层脱落，随着沥青面层的损坏，使得桥面混凝土铺装层疏松、脱落，钢筋锈蚀，影响桥梁的使用寿命。在天津外环线东北部调线工程路面及附属工程2标段施工中，作为施工方，我们注意了对这一问题的解决和防治途径进行探索。

1影响桥面防水层质量的原因分析。

在桥面水泥混凝土铺装层施工中，由于振捣提浆以及抹面收浆等工艺，会在水泥混凝土表面形成厚薄不均的浆浮层，其强度较低。并且受桥梁所处野外环境的影响，在水泥混凝土水化反应养生期间，大量散落的灰尘，会对水泥混凝土表面造成不同程度的污染，从而影响铺装层的层间结合。薄弱的浮浆层，将直接影响到桥面水泥混凝土板与后续桥面防水层或者改性乳化沥青黏结层的黏结力，污染的表面更是会阻隔层间的黏结，进而影响到整体的黏结效果。

造成桥面防水层病害的原因之一是因为混凝土面层的处理没有能够完全去除表面残留物质，没有保留一定的粗糙表面来保证防水粘结层和混凝土铺装层的黏结强度。

2目前主要的桥面处理方式及各自优缺点

目前最常见的桥面处理方式是抛丸和精铣刨。

其中抛丸是通过机械的方法把丸料以很高的速度和一定的角度抛射到桥梁混凝土铺装层表面，让丸料冲击其表面，以达到被抛射的表面粗化并去除残留物的效果。

抛丸处理桥面浮浆具有以下优点：

①磨料和粉尘自动回收处理，不污染环境。

②施工对桥面混凝土铺装层没有伤害的情况下就能达到一定的构造深度。

③施工简单、设备投入小、操作成本低。

抛丸施工存在的不足：

①施工速度慢，效率较低，达到露骨率要求需要进行多次抛丸。

②抛丸处理深度一般为2至5mm，因此它主要去除的是桥面浮浆层和表面松散骨料，不易清除混凝土铺装层内的松散骨料。

③对施工节点衔接要求较高。抛丸处理后混凝土表面外露时间不宜过长，否则，易造成二次污染，影响桥面铺装层间的粘结，造成层间剪应力增大，增加路面推移及壅包的风险。

精铣刨是在标准铣刨工艺的基础上更换密集刀头的“精铣刨鼓”，利用精铣刨鼓刀间距更小的特点，对桥面混凝土实施更细密的铣刨处理。

精铣刨处理桥面浮浆具有以下优点：

①精铣刨处理深度一般是10至20mm，它在处理浮浆的同时还可以处理部分松散骨料，整个表面铣刨清理不留任何死角。

②精铣刨施工速度快，一台铣刨机一天可以处理近万平米的工作面。

③因设备自带横坡纵坡找平仪，所以对桥梁因施工造成的横向纵向平整度可同步处理，从而地保证沥青面层的平整度和厚度，可解决长期以来桥梁沥青面层厚度不一和跳车的问题。

精铣刨施工存在的不足：

①铣刨过深容易损伤桥面混凝土铺装层的结构强度，破坏混凝土保护层，使得钢筋暴露在空气中，容易造成锈蚀，并且铣刨后的基层因骨料破坏严重表面尖锐，防水层涂上后施工车辆经过易被破坏。

②由于精铣刨过程中会产生一定程度的扬尘，对环境造成污染。

③由于铣刨深度过深，在处理表面松散的骨料的同时又松动了桥面铺装层表层的部分骨料，造成松动部分骨料却难以清除干净。

3项目介绍

2016年10月，天津五市政公路工程有限公司中标外环线东北部调线路面及附属工程2标段，本项目桥面沥青混凝土约6.3万平米。

针对精铣刨和抛丸两种桥面处理方式的优缺点，为了增加桥面粘结力，改善桥面沥青层铺装质量，提高工作效率，加快工程进度、缩短施工工期、延长沥青路面使用寿命，需要采取一种新的桥面处理方法

在外环线路面2标项目中，我公司将选用精铣刨结合抛丸的形式对桥面进行处理，相比上述介绍的精铣刨和抛丸技术在桥面处理中的优缺点，将两者结合起来共同进行桥面处理将具有以下优势：

①处理浮浆的同时还可以全部处理表面及混凝土铺装层中松散的骨料，整个表面铣刨清理不留任何死角；

②施工速度快。将两种桥面处理措施结合起来应用，一天提高工作效率，加快施工进度；

③在减少对环境造成污染的情况下，使桥面处理达到设计要求；

④更好的保证沥青面层的平整度和厚度，可部分解决桥梁沥青面层厚度不一和跳车的问题。

4精铣刨结合抛丸施工工艺

①施工准备

首先进行机械准备，为了保证桥面防水层施工效果，配备铣刨机1台（安装精铣刨刀头），清扫车1台，运行车2辆，抛丸机4台。在施工前对所有设备进行检修，确保施工过程顺利，无故障。

②测量

首先进行现有桥面高程检测，按照10米一个断面，每个横断面4个点进行检测。根据现场测得数据进行内业准备，进行纵横调坡设计计算。计算出各断面具体铣刨深度，制成表格作为施工时执行的依据。

③精铣刨结合抛丸施工

铣刨机操作人员按照标出的范围和深度进行铣刨，对桥面铺装层表层浮浆和松散骨料进行精铣刨，铣刨深度控制在1～1.5cm，铣刨宽度2m，铣刨机速度控制在5m/min，每小时铣刨桥面数量为600平米，铣刨废料由铣刨机直接装进自卸车内，运至指定的堆放场地；在铣刨机工作2小时后，抛丸机开始进行抛丸施工，抛丸设备采用具备同步清除浮浆及吸尘功能的设备，带有驱动行走系统的自循环回收的抛丸设备来进行桥面混凝土处理。由于已经进行了桥面精铣刨处理，因此在抛丸过程中采用轻度抛丸，抛丸机速度选用2～3档，行走速度5m/min，丸料规格采用S390，每台抛丸机工作宽度为0.5m，出丸量为20%，功率为300转/分，每小时4台设备可以抛丸600平米，能够和铣刨机相匹配。

抛丸过程应连续作业，如因特殊原因造成抛丸停机，在下次重抛之前将机器倒退30cm左右，再重新开始抛丸，待机器行走过去后，应及时检查搭接区域抛丸质量，如有遗漏再进行补抛。

④检测

桥面处理的检测项目主要为露骨率、沥青粘结强度和抗剪强度，由于经过精铣刨处理，所以桥面露骨率基本上能够达到100%，能够满足桥面防水层的施工要求；使用拉拔仪和剪切仪检测沥青粘结强度和抗剪强度，在常温的情况下，经检测粘结强度平均值为0.42MPa，抗剪强度为0.56MPa，都大于设计要求的桥面防水层技术要求。

5结论

通过对精铣刨和抛丸两种工艺的有效结合，首先是能够提高对桥面处理施工的施工质量，避免了单独使用任何单一工艺的不足，提高桥面防水层的施工质量，保证沥青铺装层的施工质量。其次，能够提高桥面处理的工作效率，降低操作成本，将两种工艺相结合，可以发挥作用达到相互弥补、扬长避短的作用，使得桥面的处理工艺更加完善有效。

作者简介：

郑辉（1983---）男，工程师，天津五市政公路工程有限公司，从事项目施工及技术质量管理工作