拋丸技術(shù)在復(fù)合路面中的應(yīng)用

1 拋丸技術(shù)工藝原理

拋丸技術(shù)的工藝施工是通過特殊的設(shè)備把一定直徑的鋼砂、鋼珠等堅(jiān)硬顆粒物，以較快的速度和相應(yīng)的角度噴射到待處理工作面表面上，讓顆粒材料高速沖擊工作面表面（本文指的是瀝青混凝土面板下承層的工作面），形成錘擊效應(yīng)，達(dá)到清理工作表面上的雜物、附著物，形成均勻粗糙的表面效果，繼而實(shí)現(xiàn)下承層面板與后道工序工程更好的黏結(jié)，具有更好的整體性，達(dá)到較高的質(zhì)量效果。

2 瀝青混凝土復(fù)合路面下承層拋丸技術(shù)處理的意義

目前國內(nèi)公路路面設(shè)計(jì)多采用瀝青混凝土復(fù)合型路面形式，特別是針對橋梁、隧道內(nèi)的路面，為確保路面行車舒適度以及路面使用性能，路面設(shè)計(jì)時(shí)大多以水泥混凝土結(jié)構(gòu)層作為下承層，在此基礎(chǔ)上加鋪瀝青混凝土面層；那么瀝青面層如何與混凝土結(jié)構(gòu)層有效連接，提高路面使用年限是公路設(shè)計(jì)、施工階段攻克的現(xiàn)實(shí)問題。在水泥混凝土面板上加鋪瀝青面層前，為了使兩種材料更好的黏結(jié)，設(shè)計(jì)常采用在其之間加鋪改性瀝青粘結(jié)層，而粘結(jié)層又如何能更好的與混凝土面有效黏結(jié)，是本文目前探討的一個(gè)課題，在以往的施工中常用以原混凝土面板的自身施工質(zhì)量———如拉毛來解決這個(gè)黏結(jié)問題；如混凝土面板整體平整度較差再采用銑刨機(jī)或打磨機(jī)進(jìn)行進(jìn)一步處理，通過以上形式來實(shí)現(xiàn)各道工序工程較好的黏結(jié)。經(jīng)過多年復(fù)合型路面存在病害的總結(jié)，主要原因就是混凝土表面處理效果不能滿足粘結(jié)層與其有效的黏結(jié)或黏結(jié)強(qiáng)度不足導(dǎo)致瀝青面層出現(xiàn)早期開裂推移、空洞等現(xiàn)象，為了更好的解決以上病害，近年來通過技術(shù)創(chuàng)新，采用對混凝土面板進(jìn)行拋丸技術(shù)處理來實(shí)現(xiàn)粘結(jié)層與混凝土面板有效黏結(jié)，通過砼面板表面拋丸施工，有效清除其表面浮漿、雜物，外露堅(jiān)硬骨料，提供潔凈均勻粗糙表面；同時(shí)能充分打開混凝土的表面細(xì)孔和暴露裂縫情況，使防水粘結(jié)層有效滲入混凝土表面毛細(xì)孔和細(xì)小裂縫（較大裂縫需要特殊處理），既提高了防水粘結(jié)層施工質(zhì)量，也保證了瀝青混凝土面層與防水粘結(jié)層的表面黏結(jié)質(zhì)量。

3 施工工藝方法

混凝土面板拋丸技術(shù)的銑刨施工，大多應(yīng)用于公路橋梁、隧道內(nèi)復(fù)合路面混凝土下承層表面，接下來將簡要介紹公路橋梁混凝土下承層拋丸技術(shù)的施工工藝。

3.1 準(zhǔn)備工作

3.1.1 拋丸設(shè)備的選型，根據(jù)施工工作量的大小和工作面的斷面尺寸，選擇相應(yīng)型號的拋丸設(shè)備。如：對于工作段落長并有一定寬度的作業(yè)面可選用大型車載駕駛式拋丸清理設(shè)備，同時(shí)要配備小型自行移動式拋丸設(shè)備（邊角部位清理拋丸）；對于工作量較少，作業(yè)面不大的工程采用小型自行移動式拋丸設(shè)備；目前國內(nèi)較先進(jìn)的大型車載駕駛式拋丸清理設(shè)備2-4800DHBLASTRAC拋丸寬幅為1.22m，行走速度在0~113m/min 之間，工作效率達(dá)到1200~3000m2/h；小型自動式拋丸設(shè)備2-30DS 自行移動式拋丸寬幅為0.8m，行走速度0~29m/min，工作效率>400m2/h。

3.1.2 在混凝土面板拋丸之前，為了有效提高拋丸質(zhì)量和效率，首先要將原有橋梁的雜物、散落漿體以及金屬廢棄物及時(shí)清除。其次對于污染嚴(yán)重的橋面無法直接清除的，采用肥皂水人工刷洗干凈，在工作面清洗或雨后由于表面濕潤影響拋丸效果，同時(shí)丸珠與渣體粘結(jié)無法有效分離施工無法正常進(jìn)行，因此必須待工作干燥后方可以進(jìn)行拋丸施工。

3.1.3 拋丸施工前預(yù)先準(zhǔn)備好回收拋丸渣體的器具或包裝袋，以便集中統(tǒng)一處理。

3.1.4 對于橋面伸縮縫槽口，應(yīng)提前采用合格材料填充，便于拋丸設(shè)備通過，提高工作效率。

3.2 拋丸施工

3.2.1 根據(jù)工作量選定設(shè)備后，順橋向依次進(jìn)行拋丸施工，為確保拋丸覆蓋整個(gè)工作面，相鄰作業(yè)路線寬度要重疊10cm 左右，確保不漏拋。

3.2.2 根據(jù)設(shè)計(jì)要求拋丸的構(gòu)造深度以及達(dá)到的效果，調(diào)整設(shè)備行走速度、丸珠的粒徑以及控制拋丸的流速來以實(shí)現(xiàn)。對于要求拋的構(gòu)造深度大或者原有橋面比較粗糙的工作面，從減小設(shè)備行走速、調(diào)換拋丸粒徑加大拋丸速度或重復(fù)幾次拋丸等形式達(dá)到目的，在正常施工前需要工藝試驗(yàn)確定各種參數(shù)。

3.2.3 拋丸擊打下的廢渣通過設(shè)備自動反吹清理吸塵器回收在設(shè)備后邊的儲備缸內(nèi)，待儲備缸滿后人工裝袋予以統(tǒng)一集中收集處理。

3.2.4 對于邊角大型機(jī)械無法到位的情況下，利用小型配套拋丸設(shè)備進(jìn)行補(bǔ)拋。

3.2.5 拋丸后盡可能及時(shí)施做下道工序，防止二次污染。

4 影響拋丸效果的因素

a.拋丸的沖擊速度、流量以及珠丸的直徑；

b.設(shè)備的功率、行走速度和入射角度；

c.待處理表面的材料構(gòu)造和硬度；

d.待處理表面的清潔度。

5 拋丸技術(shù)相對普通銑刨工藝的優(yōu)勢

5.1 砼橋面經(jīng)拋丸技術(shù)處理后，在不對砼骨料本身以及骨料結(jié)構(gòu)造成破壞的情況下，有效清除表面浮漿、雜物、外露堅(jiān)硬骨料，提供潔凈均勻粗糙表面；通過對丸珠的規(guī)格、流速、設(shè)備行走的速度，可以在水泥混凝土面板上一次拋丸清理深度可達(dá)到0.2~1.0cm。而采用普通銑刨工藝由于工作原理是利用銑刀將待處理面表面硬銑刨下一層，因此容易損傷原有工作面自身結(jié)構(gòu)—即混凝土面板結(jié)構(gòu)，一定程度上擾動了混凝土內(nèi)部粗集料；另外如果混凝土下承層為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，鋼筋保護(hù)層厚度控制不均，極易損害鋼筋或設(shè)備自身，增加銑刀等損壞成本，而丸珠可以循環(huán)回收利用且成本低廉。

5.2 拋丸施工便捷、高效、均勻（對待清理面覆蓋率高———可達(dá)到90%以上）；相對普通銑刨機(jī)經(jīng)過處理的表面不會出現(xiàn)梳型條狀未處理帶；邊角剩余寬度較小，可以利用配套小型設(shè)備完成全部清理任務(wù)，有效提升環(huán)境適應(yīng)能力。

5.3 拋丸技術(shù)相對普通銑刨經(jīng)濟(jì)，拋丸技術(shù)處理7 元/m2，而普通銑刨8 元/m2。

5.4 拋丸技術(shù)的工藝科學(xué)、設(shè)備先進(jìn)環(huán)保，不會對周邊環(huán)境產(chǎn)生污染；首先普通銑刨機(jī)在銑刨砼面板時(shí)，由于刨刀的高速運(yùn)轉(zhuǎn)工作產(chǎn)生的高溫需要配合清水進(jìn)行降溫，且水無法回收，造成環(huán)境污染，而拋丸技術(shù)施工不需要水降溫，并在干燥的情況下完成；其次由于拋丸技術(shù)作業(yè)時(shí)拋丸室與橋面形成密封的空間，產(chǎn)生的渣體通過連接在拋丸室的吸渣管道將渣體和丸珠吸入分離缸，將丸珠與廢渣分離后分別回收，施工現(xiàn)場不會出現(xiàn)揚(yáng)塵和遺落的渣體，無需人工進(jìn)行二次清理或除塵，既提高工作效率，又保護(hù)空氣環(huán)境；而銑刨工在施工過程中會出現(xiàn)部分揚(yáng)塵；另外拋丸技術(shù)處理后工作面表面干凈無浮沉、浮渣無需二次清理，提高功效，而銑刨后留在工作面邊部或內(nèi)部的浮沉浮渣需要進(jìn)一步吹洗，造成污染。

5.5 采用拋丸技術(shù)處理的工作面不會形成凸凹顯現(xiàn)，使得防水粘結(jié)層材料的噴涂厚度相對普通銑刨工藝處理的工作面更加均勻，提高了防水粘結(jié)層的質(zhì)量，有效合理的控制了單位面積防水材料的用量。

6 橋面瀝青鋪裝層早期病害的成因及拋丸處理的必要性

橋面瀝青混凝土面層出現(xiàn)脫落、坑槽、推移是橋面鋪裝常見的早期破壞形式。產(chǎn)生此類病害的相當(dāng)一部分原因是橋面防水粘結(jié)層與水泥混凝土下承層以及防水粘結(jié)層與瀝青混凝土面層沒有有效的黏結(jié)，導(dǎo)致層間黏結(jié)性不夠、抗剪切性能達(dá)不到規(guī)范要求所致，當(dāng)然其他原因也可導(dǎo)致—如橋面平整度差、瀝青混凝土滲透性超標(biāo)等造成橋面積水，通過長時(shí)間車轍擠壓致使面層早期損壞。下面主要分析與拋丸技術(shù)有關(guān)的影響橋面早期損害的因素：

6.1 復(fù)合路面中，由于水泥混凝土下承層施工質(zhì)量欠佳，表面水泥浮漿較厚，導(dǎo)致表面一定厚度范圍強(qiáng)度不足，影響防水粘結(jié)層黏結(jié)效果。

6.2 混凝土下承層的粗糙度是復(fù)合型路面使用壽命的關(guān)鍵控制點(diǎn)，其粗糙度影響防水粘結(jié)層黏結(jié)效果。合理的構(gòu)造深度有益于增強(qiáng)層間的抗剪切性能，但如果構(gòu)造出現(xiàn)凸凹較大的高差也將影響防水粘結(jié)層的整體質(zhì)量，存在防水材料薄厚不均抗剪力不均現(xiàn)象，從而影響粘結(jié)層使用壽命。通過對復(fù)合型路面水泥混凝土下承層表面的浮漿、污染物的清除，使水泥混凝土表面裸露出新鮮密實(shí)的骨料，進(jìn)一步提高表面的粗糙度，提高混凝土表面與防水粘結(jié)層的黏結(jié)性，增加了防水粘結(jié)層與水機(jī)混凝土下承層以及瀝青面層的抗剪切能力，有力減少復(fù)合型路面病害的形成，使路面經(jīng)久耐用，產(chǎn)生更大的經(jīng)濟(jì)、社會效益。通過工程實(shí)踐———拋丸技術(shù)能夠較好的將水泥混凝土表面浮漿層、雜質(zhì)清除干凈，同時(shí)可以對水泥混凝土表面進(jìn)行打毛，形成均勻粗糙的表面，有效提高防水粘結(jié)工作性能，從而對復(fù)合型路面整體使用壽命起到積極作用。

結(jié)束語

瀝青混凝土復(fù)合路面中存在的病害原因諸多，有原下承層-混凝土面板的自身質(zhì)量原因，有瀝青面層的自身質(zhì)量問題，各個(gè)環(huán)節(jié)存在問題都將直接影響路面的使用效果、使用壽命；就混凝土面板拋丸技術(shù)施工而言能夠較好的解決混凝土表層由于浮漿較多、污染嚴(yán)重、粗糙不均等直接影響防水粘結(jié)層工作性能問題，從而提高復(fù)合路面使用壽命。拋丸技術(shù)越來越受到工程技術(shù)人員的關(guān)注，目前已經(jīng)在水泥混凝土路面防滑處治、瀝青混凝土路面性能恢復(fù)中廣泛應(yīng)用，并發(fā)揮較好的效果，在公路工程中值得推廣應(yīng)用。

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