李海洋
(張北縣交通運輸局,河北 張北076450)
1.1 沖毛工藝概況.根據(jù)河北省高速公路橋面鋪裝的習慣做法,為保證橋面鋪裝與橋面瀝青混凝土的有效粘結(jié),要求橋面鋪裝施工完成后須去除表面灰漿露出石子.橋面鋪裝施工采用振動梁密實砼,并用平滾反復碾壓找平,這種工藝會導致砼灰漿浮到表面,造成表面灰漿較厚,不宜采用常規(guī)人工刷毛工藝,另外,橋面鋪裝一次施工面積較大,須要大量人工操作,若氣溫高砼硬化快的話有可能來不及刷毛,因此從實際操作方面分析也不宜采用人工刷毛工藝.
借鑒在大體積承臺分層施工時砼接合面采用的噴灑表面緩凝劑后,用高壓水槍沖毛的成功經(jīng)驗,做了認真研究分析,選擇適合在橋面鋪裝上沖毛的配合比和工藝方法,并反復做了工藝實驗,并根據(jù)實驗效果對表面緩凝劑配合比、砼施工配合比、坍落度等進行了調(diào)整,最終獲得了成功.
1.2 沖毛工藝基本原理.沖毛工藝是在橋面鋪裝砼澆筑(布料、找平、震搗、收光)完成后噴灑一定濃度的表面緩凝劑,使砼在水化反應凝固的時候,表面一層因緩凝劑的作用不凝固,然后選擇合適的時間用高壓水將表面未凝固的水泥漿沖掉,露出石子.
表面緩凝劑是用檸檬酸與水配制的一定比例的溶液,檸檬酸是一種有機弱酸,因其不含氯離子等對鋼筋有腐蝕作用的物質(zhì),故對鋼筋砼無破壞作用,其作用機理是用其酸性改變砼表面的堿性環(huán)境,以延緩砼水化反應.
2.2.1 施工前需做以下施工準備:(1)T梁體系轉(zhuǎn)換施工完成后需向監(jiān)理工程師報驗橋面高程,合格后方可進行橋面鋪裝施工;(2)將橋面清理干凈后綁扎鋼筋;(3)用固定槽鋼作為橋面鋪裝施工軌道,并用水準儀嚴格控制其頂面高程作為橋面鋪裝施工的高程基準;(4)橋面鋪裝砼澆筑前將橋面砼灑水潤濕,但不得有積水.
2.2.2 砼布料、找平、震搗、收光等工藝按常規(guī)方法施工.
2.2.3 噴灑表面緩凝劑.(1)表面緩凝劑的配制方法是,用普通噴霧器,預先裝入一定重量的清水,然后稱取對應重量的檸檬酸,混合后稍微攪拌一段時間,即可全部溶化形成檸檬酸溶液.(2)表面緩凝劑待砼收光以后噴灑,噴灑要均勻,按預先確定的用量,不得隨意改變;需由專人噴灑,不得重復或漏噴,每次間隔時需做好明顯標識,以防出錯.(3)檸檬酸溶液對人的皮膚有腐蝕性,因此操作人員需做戴好防皮手套、雨衣等防護用品,噴灑時嚴禁正對人員,特別注意不要沾到眼睛內(nèi).
2.2.4 沖毛.(1)沖毛前需保持砼表面濕潤,以防影響沖毛效果和砼開裂.(2)沖毛時間的掌握是施工效果的關鍵,沖毛時間與水泥溫度、砼初凝時間、氣溫、風速等均有關,基本的判斷標準時砼下面已經(jīng)比較堅硬,用手按不會出坑,用水槍正對一點沖不出坑,根據(jù)實驗一般抹平后4-6小時沖毛,實驗時也出現(xiàn)過2小時和10小時以上沖毛的情況,故橋面鋪裝澆筑完成需派人在現(xiàn)場值班,判斷沖毛時間,及時施工.(3)因橋面鋪裝表面水泥漿較厚,沖毛時需用掃帚配合清除水泥漿,以提高效率.(4)根據(jù)實驗結(jié)果,推薦使用大流量水泵,效果較好.(5)沖毛基本的標準是將表面一層水泥漿全部清除,石子漏出1/3左右.
2.2.5 沖毛完成后用土工布或彩條布覆蓋灑水養(yǎng)生7天,使砼表面保持濕潤.
圖1 橋面鋪裝施工工藝框圖
3.1 實驗情況.從2006年8月15日先后做了十幾次實驗,首先在橋面濕接縫上作了四次實驗,因濕接縫施工僅用插入式搗棒振搗,表面水泥漿較薄,很容易沖毛后石子露出1/3左右,效果較好;從8月20日開始在橋面鋪裝上做實驗,第一次實驗由于砼表面水泥漿較厚,沖毛困難,不得不采取人工刷毛與沖毛相結(jié)合的辦法,結(jié)果石子基本外露,但效果不理想,沒有成功.
根據(jù)分析第一次實驗不成功的主要原因是砼配合比砂率高、粗骨料過細、坍落度過大造成的,因此,第二次實驗對以上指標進行了調(diào)整,將砂率40%調(diào)整到34%,粗骨料由由5~25 mm,調(diào)整為10~25 mm,砼坍落度由12~16 cm調(diào)整為8~12 cm,實驗基本成功.
在第二次實驗的基礎上又經(jīng)過反復實驗對緩凝劑濃度、沖毛水壓、水槍形式、沖毛時間等反復調(diào)整,看沖毛效果.
其中一次實驗原始記錄見表1.
3.2 相關數(shù)據(jù).根據(jù)實驗,推薦采用以下數(shù)據(jù):
(1)砼配合比(參見表2、表3).
(2)表面緩凝劑技術指標.表面緩凝劑采用一定濃度的檸檬酸溶液,推薦使用如下配比(參見表4).
(3)沖毛水壓和方式.實驗進使用了兩種方式均獲得成功,一是用高壓清洗機,水壓3.5~5 Mpa,二是采用3~5 KW水泵消防槍頭,后者出水量大,效率較高.
表1 橋面沖毛工藝實驗記錄
表2 相關材料指標記錄
表3 砼配合比
表4
通過工程實踐,該創(chuàng)新的方法是成功的,在以后的運用過程中在以下幾方面進行改進;效果將會更好.
(1)從實驗效果看沖毛工藝能夠?qū)崿F(xiàn)清除表面水泥漿漏出石子在要求,且不需要大批人工,一般沖毛只需2~3人,一人沖毛,其他人配合及時清理即可.
(2)從實驗效果看,清除表面水泥漿肯定能夠?qū)崿F(xiàn),但能否達到理想效果跟砼配合比(砂率、石子級配)、施工隊施工水平等有很大關系.
(3)建議黃砂使用0.5 mm篩子過篩處理,因為本地黃砂為山砂,卵石較多,沖毛后露出很多卵石,降低瀝青混凝土與橋面鋪裝的黏結(jié)效果.
(4)石子使用10 mm以上,不宜采用5-25 mm連續(xù)級配,因為石子粒徑過小,沖毛后不明顯,效果不好.
(5)盡量減小到現(xiàn)場的砼拌和物的坍落度,降低砂率,以免表面水泥漿過厚,影響沖毛效果.
[1]《建筑地基處理技術規(guī)范》(JGJ79).人民交通出版社,2004.7
[2]《公路路基設計規(guī)范》(JTGD30-2004).人民交通出版社,2004.9
[3]《公路路面基層施工技術規(guī)范》(JTJ 032-94)
[4]《公路橋涵施工技術規(guī)范》(JTJ041-2000)