水冲凿毛工在桥梁上的应用

2018-12-29李应涛梅世伦

人民交通 2018年10期

李应涛梅世伦

摘要：在桥梁T梁、箱梁施工中，砼施工质量控制的薄弱环节之一是新旧混凝土的结合面施工，如果结合界面处理不到位，将会影响构件抗剪、抗渗、抗拉和结构整体抗震性能，进而影响砼结构物的适用性和耐久性。为加强砼两次结合面之间的粘合力，一般采用对砼结合面进行粗糙化处理。传统处理方法为人工凿毛法与机械凿毛法，存在凿毛深度浅，凿毛不均匀，而且会对旧混凝土产生扰动等缺点，打击工具的振荡力会对混凝土内部结构产生伤害，影响使用寿命。采用缓凝剂配合高压水冲凿毛，能解决传统人工凿毛的施工缺点。

关键词：凿毛工艺；工艺原理；工艺流程

1.凿毛工艺对比

目前，针对混凝土二次结合面凿毛主要常用的处理方法分为机械凿毛法和人工凿毛法。

人工凿毛法是旧砼表面利用人工进行凿毛施工处理，通过人工使用钢钎、铁锤对旧砼表面进行敲打，用钢丝刷除去砼表层污染物和乳皮，露出粗骨料、砼表面形成凹凸不平，以此增加表面的机械粘合力和接触面积。该工法的优点是机械设备简单、施工便利、操作灵活、施工成本底，适用于任何部位砼粘结面的凿毛施工处理。缺点是劳动强度大、效率低、在大面积砼凿毛施工中不适用，且造成旧砼粘结面的扰动，构件产生微裂缝、损伤构件等不良现象。

机械凿毛法对旧砼表面使用机械设备进行凿毛施工处理，主要有高压水射法。该工法施工功效好、进度快、机械化施工程度高，对旧砼造成的扰动小，处理表面凹凸效果好。缺点是机械设备较贵，工程施工成本高。

缓凝剂配合高压水冲凿毛是利用高压水枪对旧砼表面进行冲毛粗糙化处理，依靠强力的水冲压力除去旧砼粘结面的水泥浮浆，显露出砼表面的粗骨料，形成砼表面凹凸不平，以此达到凿毛处理效果。缓凝剂配合高压水冲法兼具人工凿毛法和机械人工凿毛法的优点设备简单、操作灵活、施工方便、工程造价底、施工速度快、效率高。克服了人工凿毛劳动强度大、功效低、对旧砼粘结面产生扰动及机械凿毛设备较贵，工程费用大的缺点。具体体现在以下几方面：

（1）工期：缓凝剂配合高压水冲法相较于人工凿毛法其劳动强度低，操作简单，效率远远高于人工凿毛法，可大大节约工期；相较于机械糙化法，设备简单价廉，可购置多套设备，多断面同时施工，工期方面已具有较大优势。

（2）质量：人工凿毛法其凿点深度、凿点密度和清除浮皮的情况等不易控制，且施工对老混凝土扰动较大，会出现微裂缝损伤；机械凿毛法中喷砂法混凝土处理的厚度较浅，新旧混凝土粘绪l生较差；风镐凿毛法处理的界面凹凸均匀性差，对老混凝土扰动大。缓凝剂配合高压水冲法对老混凝土扰动微弱，凿毛界面骨料凸凹均匀性好，新旧混凝土粘结较好，能最大程度的保证混凝土的质量。

（3）安全：由于人工凿毛法和机械凿毛法均采用机械敲打等方式达到糙化效果，过程中容易出现机械伤害事故，而缓凝剂配合高压水冲法使用的设备为清洗机、喷雾器等不易造成安全事故的设备，安全风险较小。

（4）造价：缓凝剂配合高压水射法相对人工凿毛法劳动强度小，进度快，用工量少；相对于机械凿毛设备购置成本低，不需要专业人士操作。

（5）环保：传统的人工或风镐凿毛噪声大，粉尘较多，会对施工人员的身体造成一定伤害，而用水冲凿毛则噪声小且无灰尘。

2.施工工艺的原理

缓凝剂配合高压水冲凿毛法是采用喷雾器等喷洒设备，浇筑前在箱梁、T梁端模板表面均匀喷洒缓凝剂或对箱梁、T梁新浇筑混凝土表面喷洒缓凝剂，在箱梁、T梁顶部则需要使用糖钙缓凝剂配水，喷洒厚度0.2～0.5mm，可延缓表面砼终凝时间5.5～11.5小时，使构件表面砼凝结时间大于构件内部砼凝结时间，形成相应的砼凝结时间差。当构件内部砼凝结后，对表层混凝土使用高压水枪进行冲洗，冲洗掉表面水泥浮浆和3mm～4mm松弱层砼，露出致密、均匀的砼表面，凿毛深度可达到5mm～8mm。

3.工艺流程与操作要点

3.1施工工艺

（1）施工准备：在预制T梁、箱梁砼关模前准备好机具和材料，包括缓凝剂、饮用水、喷雾器、高压水枪、秤和量具。

（2）在T梁关模前用喷雾器将勾兑好的缓凝剂溶液喷洒到两端模板表面，喷射厚度0.1～0.5mm，然后开始关模。

（3）在T梁、箱梁砼浇筑完毕，将顶面的砼抹平，尽可能将表面的水泥浆清掉，然后开始用喷雾器在顶面喷洒勾兑好的缓凝剂溶液，喷洒厚度0.1～0.5mm。

（4）T梁、箱梁拆模时间控制

T梁、箱梁拆模时，对翼缘板模板做独立支撑，夏天6小时开始松螺丝，8小时就可以全拆，除翼缘板。冬天的话，一般延长到10小时。

（5）高压水冲凿毛

拆模后用高压水枪开始冲洗凿毛，凿毛时可使用一把水枪，也可以用两把水枪，施工顺序最好先从顶面开始。冲水压力、枪头与砼表面距离、水枪角度做为固定参数处理，根据现场具体情况对高压水冲凿毛持续时间进行调整。项目部根据施工数据确定水压0.75 Mpa～1Mpa，枪头与砼表面距离30cm～50cm，水枪与砼面层夹角在30°～50°。

3.2操作要点

3.2.1缓凝剂的用量的控制.

缓凝剂的类型不同，冲水时间也不同，缓凝剂单位面积喷洒量，将会影响到冲水时间。相同品牌的缓凝剂，缓凝时间将会随着喷洒量增大而相应的增加。本工程使用普通砼，缓凝剂的用量在0.19～0 39kg/m3，冲水粗糙化达到理想效果。

3.2.2水冲作业时，应先冲洗构件頂面混凝土。此时不可拆模板，冲洗过程中要做到将表面的胶凝材料和细骨料冲走。作业时尽量避开附近模板，并保护成品以免受到污染。

3.2.3拆模时要小心操作，注意保护构件棱角完整，使钢筋不产生大的扰动。

3.2.4雨天不适合采用缓凝水冲工艺。雨天施工会冲走模板上缓凝剂或稀释缓凝剂的浓度，从而影响冲水效果和衍生其它质量缺陷。

4.效益分析

4.1采用高压水冲凿毛与人工凿毛和机械凿毛效果的比较，存在以下优点，能有效获得均匀粗糙的界面，能降低劳动强度，减少作业成本，减少对结构体的震荡伤害，减少噪声和粉尘污染。是目前最先进环保高效的凿毛工艺。水冲凿毛方法简单，投入较小，仅仅投入缓凝剂和普通高压水枪，因此值得推广。

4.2对于T梁和箱梁顶面凿毛，大多是在进行桥面砼施工前进行，这样不仅花费许多人工，凿毛时间长，而且效果不理想。水冲凿毛在保证施工质量安全的前提下，缩短施工工期，节约了成本。

5.应用实例

六威十四标共有桥梁25座，共有预制箱梁340片、T梁1530片，箱梁和T梁全部采用缓凝剂配合高压水冲凿毛施工工艺，通过与传统凿毛工艺进行比较，优点集中在施工方便、操作灵活、设备简单、施工成本低，凿毛的质量有了明显的提高。

6.结束语