摘要:为了提高防水粘结层及沥青铺装层与混凝土桥面的粘结力,使用抛丸工艺去除桥 面灰尘、浮浆等杂物以及破碎的混凝土板块,以便暴露出混凝土表面空隙,形成具有合适粗糙 度的表面。结合沪蓉高速公路实际工程段对混凝土桥面抛丸处理施工工艺进行现场试验,确 定了抛丸工艺具体施工要点及控制参数等。在参考国内外规范与指南的前提下,结合试验结 果与实际工程经验,提出抛丸工艺处理后的验收标准分为目测标准和实际检测标准,并对实 测标准具体技术指标量化,以及对抛丸工艺验收后的处理要求给出建议。本文由青岛抛丸机生产厂家整理
关键词:抛丸;浮浆;验收标准;层间粘结力
1、前言
近年来随着经济的不断发展,交通量也随着相应 增加,许多高速公路通车不久,桥面沥青混凝土铺装层 就出现推移、坑槽等病害。分析其病害成因主要是水 泥混凝土桥面沥青铺装层在垂直荷载作用下,以及车 辆在桥面紧急制动时形成的巨大推动力,根据摩尔库 仑定理可知,当产生的剪应力大于层间抗剪强度时,沥 青混凝土铺装层将会与水泥混凝土面板发生脱离,成 为滑动界面而导致层问剪应力和拉应力大幅度增大, 特别是在高温及重载条件下,将迅速使沥青铺装层产 生推移、拥包以及车辙等早期病害,缩短了桥梁的使用 寿命,并增加了桥梁的养护费用。 国内外学者对桥面铺装层间破坏做了许多研究, 但其研究的根本目的都是为了提高水泥混凝土面板与 沥青铺装层之间的抗剪强度。从摩尔库仑定理可以看 出,增加粘结力值,可以提高抗剪强度。而层间粘结力 的提高主要通过防水粘结层实现,为此中国学者做了 许多研究。文献〔1〕、〔2〕对防水粘结材料的选型、外界 环境温度和混凝土表面状况等因素对防水层粘结性能 和抗剪性能的影响进行分析后得出,不同的防水材料类型、同一材料类型不同材料组成的粘结、抗剪性能差 别都很大。另外材料的粘结、抗剪性能随温度变化很 大。文献〔3〕对不同防水粘结材料的路用性能进行了 研究。分析了专用粘结剂材料(主要成分为氯丁胶乳化 沥青防水涂料)、高剂量SBS改性沥青和环氧沥青3 种桥面防水粘结材料的性能,分析的结论是3种材料 的抗剪切强度都随温度增加而降低。国外的一些学者 认为应该尽量避免添加防水粘结层,理由是此粘结层 反而会成为额外的薄弱层,限制了混凝土基面和沥青 铺装层之间的嵌锁作用。但更多的学者认为添加粘结 层能够明显提高层间粘结力。
另一种方法就是提高层间摩擦角,即通过对桥面 水泥混凝土表面浮浆层的清除以及适当增加表面粗糙 度来实现。中国JTGF40—2004{公路沥青路面施工 技术规范》规定:水泥混凝土桥面的沥青铺装层的下卧 层必须符合平整、粗糙、整洁的要求,桥面纵横坡符合 要求;水泥混凝土桥面板表面应作铣刨拉毛处理,清除 浮浆,除去过高的突出部位。JTGD50—2006{公路沥 青路面设计规范》借鉴发达国家经验,规定:特大桥、重 要大桥桥面宜进行表面喷砂处理(抛丸与喷砂属同类 表面处理工艺)。但上述规范均未提出混凝土桥面处 理工艺的具体实施要求以及处理后的评价技术指标。 在国外,A Garbacz等人对混凝土桥面喷砂以及抛丸 等4种处理做了对比试验研究,对其微观结构观察后 发现经过抛丸处理后的混凝土表面粗糙度最高,并且 对混凝土表面结构构造没有造成明显的影响;通过拉 拔试验发现,在同一种防水粘结材料条件下,抛丸处理 后的层间抗拉强度最高。虽然试验只在一种防水材料 及铺装层的条件下进行,可能对于不同的层间结构组 合会有不同的试验结果,但仍具有参考价值。
中国目前用于混凝土桥面处理的工艺通常有喷砂 处理、大型铣刨机处理等。中国规范提到喷砂处理和 抛丸处理属同类表面处理工艺,导致中国许多学者及 工程技术人员将喷砂处理工