摘要：為了提高防水粘結層及（jí）瀝青（qīng）鋪裝層與混凝土橋麵的粘結力，使用拋丸（wán）工藝去除橋 麵灰塵、浮漿等雜物以及破碎的混（hún）凝土板塊，以便暴露（lù）出（chū）混凝（níng）土表麵（miàn）空隙，形成具有合適粗糙 度（dù）的表（biǎo）麵。結合滬蓉高速公路實際工程段對混凝土橋麵拋丸處理施工工藝進行現場試驗，確 定了拋丸工藝具體施工要點及控製參數等。在參（cān）考國內外規（guī）範與指南的（de）前提下，結合試（shì）驗（yàn）結 果與實際（jì）工程（chéng）經驗，提出拋丸工藝處理後的驗收標準分為目測標準和實際檢測標準，並對實 測（cè）標準具體技術指標量化，以及對拋丸工藝驗收後的處理要求給出建議。本文由青島拋丸機生產廠家（jiā）整理
關鍵詞：拋丸；浮漿；驗收標（biāo）準；層間（jiān）粘結力
1、前言
近年來隨著經濟的不斷發展，交通量也隨著相（xiàng）應 增（zēng）加，許多高速公路通車不久，橋麵瀝青（qīng）混凝土鋪裝層（céng） 就出現推移、坑槽等病害。分析其病害成因主要是（shì）水 泥混凝土橋麵（miàn）瀝青鋪裝層在垂直荷載作用下，以及車 輛在橋麵緊急製動時形成的巨大推動力，根（gēn）據摩爾庫 侖（lún）定理可知，當產生的剪（jiǎn）應力大於層間抗剪強度時，瀝 青混凝土鋪裝層將會與水泥混凝（níng）土麵板發生脫離，成 為滑動界麵而導致層問剪應（yīng）力和（hé）拉（lā）應力大幅度增大， 特別是在高溫及重載條件（jiàn）下（xià），將（jiāng）迅速使瀝青鋪裝（zhuāng）層產 生推移、擁包以及車轍等早期病害，縮（suō）短了橋梁的使用（yòng） 壽命，並增加（jiā）了橋梁的養護費（fèi）用。 國（guó）內外學者對橋麵鋪裝層間破壞做了許多研究， 但其研究的根本目（mù）的都是為（wéi）了提高（gāo）水泥混凝土麵板與 瀝青鋪裝層之間的抗剪強度。從摩爾庫侖定理可（kě）以看 出，增加粘結力值，可以提高抗（kàng）剪強（qiáng）度。而層間粘結力（lì） 的提（tí）高主要通過防水粘結層實現，為此中國學者做了 許多研究。文獻〔１〕、〔２〕對防水粘結材料的選型（xíng）、外界 環境溫度和混凝土表麵狀況（kuàng）等因素對防水層粘結性能 和抗剪性能的影響進行分析後得出，不同的防水材（cái）料類型、同一材料類型（xíng）不同材料組成的粘結、抗剪性（xìng）能差 別都很大。另外材料（liào）的粘結、抗剪性能隨溫度變化很（hěn） 大。文獻〔３〕對不（bú）同防水（shuǐ）粘結材料的路用（yòng）性能進行（háng）了 研究。分析了專用（yòng）粘結（jié）劑材料（主要（yào）成分（fèn）為氯丁膠乳化 瀝青防水塗（tú）料）、高劑量ＳＢＳ改性（xìng）瀝青和環氧瀝青（qīng）３ 種橋麵防水粘結材料的性能，分析的結論是３種材料（liào） 的（de）抗剪切強（qiáng）度都隨溫度（dù）增加而降低（dī）。國外的一些學者 認為應該盡量避免添加防水粘結層（céng），理（lǐ）由是此粘結（jié）層 反而（ér）會成（chéng）為額外的（de）薄弱層，限製了（le）混凝土基麵和瀝青 鋪裝層之間的嵌鎖作用。但更多的學者認為添加粘結 層能夠明顯提高層間粘結力。
另一種方法就是提高層間（jiān）摩擦角，即通過對橋（qiáo）麵 水泥混（hún）凝土表麵（miàn）浮漿層的清除以及（jí）適當增加表麵粗糙 度（dù）來實現。中國ＪＴＧＦ４０—２００４｛公路瀝青路麵施工 技術規範》規（guī）定：水泥混凝土橋麵的瀝青鋪（pù）裝層的下臥 層（céng）必須符（fú）合平整、粗糙、整潔的要求，橋麵縱橫（héng）坡符合 要求；水（shuǐ）泥混凝（níng）土橋麵板表麵應作銑刨拉毛處理，清除 浮漿，除去過高的突出部位。ＪＴＧＤ５０—２００６｛公路瀝 青路（lù）麵設計規（guī）範》借鑒發達國家經驗，規定：特大橋、重（chóng） 要大橋（qiáo）橋麵宜進行表麵噴砂處理（拋丸與噴砂屬同類 表麵處理工藝）。但（dàn）上述規範均未提出（chū）混凝土橋麵處 理工藝的具（jù）體實施要求以及處理後的評價技術指標。 在國外，Ａ Ｇａｒｂａｃｚ等人對混凝土橋麵噴砂以及拋丸 等４種處理做了對比試驗研究，對其微觀結構觀察後 發現經過拋丸處理後（hòu）的（de）混凝土表麵粗糙度較（jiào）高，並（bìng）且 對混凝土（tǔ）表麵（miàn）結構構（gòu）造沒（méi）有造成明顯的（de）影響；通過拉 拔試驗發現，在同一（yī）種防水粘結材料（liào）條件下，拋丸處理 後的層間抗拉強度較高。雖然試驗隻在一種防水材料 及鋪裝層（céng）的條件下進行，可能對於不同的（de）層間結構組 合會有（yǒu）不（bú）同的試驗結果，但仍具有參考價值。
中國目前用於混凝土橋麵處理的工藝通常有噴（pēn）砂 處理、大型銑刨機處（chù）理等。中國規範（fàn）提到噴砂處理和 拋丸處理屬同類表（biǎo）麵處理工藝，導致中國許多學者及（jí） 工程技術人員將噴砂處理工藝等同於（yú）拋丸（wán）處理工（gōng）藝， 雖然兩種處理工藝施工原理及設備都很相似（sì），但適用 範圍及處理效果有所差異。噴砂處理較初用於鋼橋麵 除鏽，後來鋼橋麵主線上幾乎都用拋（pāo）丸除鏽，隻在（zài）人行 通道等次要幹道可能涉及到噴砂除鏽，而（ér）在混凝土橋 麵全線都用拋（pāo）丸處理。國外學者也通過試驗對比和實 際經驗認為拋丸處理要優於噴砂處理。對於大型銑刨 機而言，銑刨寬度為０．５～２ｍ，銑刨寬度太寬導致邊 角難以銑刨，必須經過人工鑿毛處理。更重要的是其 銑（xǐ）刨深（shēn）度通常為３”－－５Ｃ１ＴＩ，這必將損（sǔn）傷混凝土橋麵板 的結構（gòu），而且在旖工時容易造成二次汙染。 為了提高橋麵瀝青混凝土及（jí）改性乳化瀝青防水粘 結層與水泥混凝土橋麵之間的粘結強度，清理表麵浮 漿及汙染物，對橋麵進行拋丸處理。筆者在參考國內 外（wài）研究基（jī）礎上，結合滬蓉（róng）高速公路季河大橋工程段，介（jiè） 紹該工藝原理並對驗收（shōu）技（jì）術指標進行（háng）探（tàn）討。
２拋丸工藝原理
拋丸技術是指（zhǐ）通過旋轉的葉輪把（bǎ）丸料（鋼丸）以（yǐ） 很高的速度和一定（dìng）的角度拋射到（dào）需要清理的水泥混凝 土橋梁表麵（miàn）上，讓丸料以高速（sù）衝擊（jī）混凝土橋梁表麵，達 到去除各種雜質、增加粗糙度的目的。然後在機器內（nèi） 部通過（guò）配套吸塵器（qì）的氣流清洗（xǐ），將丸料和清理下來的 雜質分（fèn）別回收，分（fèn）離出來的丸料可以再次利用。同時 拋丸機配有除塵器，可做到基本無揚（yáng）塵、無汙染施工， 達到提高效率、保護環境的目的。
３拋丸工藝特點
（１）對（duì）混凝土橋麵損傷小。因拋丸工藝（yì）沒有（yǒu）直接 和混凝土橋麵接觸（chù），幾乎不會損傷混凝土橋麵結構。
（２）施工（gōng）方便、效率高。可以通過控製丸料的顆 粒形狀和大小、拋丸機的（de）行走速度、拋射流量三大關（guān）鍵 參數，獲得不同的混（hún）凝土表麵處理效果，既幹淨又整（zhěng） 潔。滬蓉高速公路混凝土（tǔ）橋（qiáo）麵處理（lǐ）項目（mù）拋丸工藝投入 拋丸機４台，施工作業人員２５入，每天可完（wán）成拋丸施 工６０００”－８０００ｍ２。
（３）拋（pāo）丸技術既（jì）能夠較大程度地去除混凝土基麵 雜質和浮漿，增加表（biǎo）麵微觀構造深度（dù），又能滿（mǎn）足中國規 範提出的定性要求（qiú）。
４拋丸工藝施工要點
在借鑒國外相關標準及指南的先進經驗基礎上， 以武荊高速（sù）公路混凝土橋麵處（chù）理實際項目為依托，總 結出如下拋丸工藝施工（gōng）要（yào）點。
（１）水泥（ní）混凝土表麵拋丸處理施工前應做好相應 的準備工作，拋丸處理主（zhǔ）要采用清渣（zhā）機、拋丸機（自帶 吸塵裝置）等施（shī）工機械。在拋丸施工前，應（yīng）保持混凝土 表麵幹淨，清除鋼筋頭等，用清（qīng）渣機或人工仔細打磨或 鑿除凸起包塊、浮漿（jiāng）及雜物，切割或鑿除（chú）尖銳突出物並 認（rèn）真清掃幹淨（jìng）。防止上述物質（zhì）在拋丸施工過程中汙染（rǎn） 萬方數據 １７２ 中外公路（lù） 第３１卷 丸料，以提高（gāo）瀝青混凝土鋪（pù）裝層與水泥混凝土表麵的 粘結（jié）力。
（２）為了獲得不同的表麵處理效果，一般行走速 度采用１．８ｍ／ｒａｉｎ，拋丸寬度（dù）１８～２２ｃｍ。根據初（chū）次 拋丸處（chù）理具（jù）體（tǐ）情況，通過及（jí）時調整丸料的大（dà）小和形狀 （因為丸料太大容易損傷橋麵板，丸料太小（xiǎo）難以（yǐ）去（qù）除表 麵浮漿（jiāng））、拋（pāo）丸設備的行走速度、丸料（liào）的流量大小３個 關鍵（jiàn）參數來（lái）控（kòng）製處理效果，確保處（chù）理後的混凝土表（biǎo）麵（miàn） 具有理想的粗糙度。
（３）拋丸機噴丸清除路麵的（de）浮漿和鬆散的混凝 土，使路麵清潔（jié）度及粗糙度（dù）達到標準；拋丸機噴丸過（guò）程 中，應該勻速行（háng）走，以保證處理的界麵能夠符合要求（qiú）。 拋（pāo）丸（wán）施工後橋麵應做到骨料（liào）外露，有較（jiào）好的粗糙度（dù）。
（４）拋丸機單次行走工作距離（lí）是有限製的。一般（bān） 是沿著橋麵（miàn）縱向（xiàng）往複進行（háng），且縱向噴砂長度不宜超過（guò） ３０ｍ。在拋丸機起步階段，操作手應先按拋丸機的行 走開關，讓拋丸機先處於行走狀態下（xià），再打開放（fàng）丸閥 門，防（fáng）止在（zài）起步位置噴丸時形成凹坑。
（５）在噴丸過程中，所有的拋丸機操作手，應（yīng）該嚴 格按照規定的行走速度控製（zhì）拋丸機。在拋丸機行走過 程中，應該按照護欄的線（xiàn）形行走，盡（jìn）量保（bǎo）持拋丸機是直 線行走，更好（hǎo）地保（bǎo）證拋丸機的工作效率和噴丸質（zhì）量，拋 丸機單次拋丸幅寬為０．４５ｍ。拋丸作業不得（dé）在雨天 和雨後混凝土表麵（miàn）未完全幹燥時進行。
（６）拋丸施工前，混凝土（tǔ）橋麵板局部區域發生損 壞，必須先用材料進行修複。經過拋丸施工處理的混 凝土表麵應采用防雨布等（děng）措施進行（háng）臨時保護，避免二 次汙染，防止雨水（shuǐ）滲入影響防水層施工質量。
５拋丸處（chù）理驗收標準探討
國際混凝土維修協會（ＩＣＲＩ）的指導方針將混凝 土表麵處（chù）理（ＣＳＰ）分為５、６、７三（sān）個等*，其粗糙度依 次增加（jiā）。隨（suí）後由於混凝土橋麵層間粘結極（jí）易破壞，該 協會又推薦處理後的混凝土表麵較好滿足６、７等*，３ 種處理樣本等*如圖１所示。 中（zhōng）國規範雖（suī）然提到過拋丸處理混凝土橋麵，但沒 有具體的量化指標，這必將給具體施工造成困難。為 了解決（jué）這一難題，參考國內相關技術規範以及工程經 驗，較終確定了武荊高速公路混凝土橋麵鋪裝拋丸處 理質量驗收實施標準，此標準分為２個階（jiē）段，即目（mù）測階 段與實測階段。
圖１處理樣本等*５（左）．６（中）．７（右（yòu））
５．１目測標準
（１）混凝土表麵無浮漿、無起砂層（céng），邊角（jiǎo）處理效果 適當，搭（dā）接處無錯台、無漿帶、達到１００％創麵。
（２）混凝土表麵無明顯尖銳（ruì）凸起、水泥漿斑塊等 突出物。
（３）混凝土表麵形（xíng）成１～３ｍｍ深度的不均（jun1）勻粗 糙表（biǎo）麵。
（４）混凝土表麵潔淨，無浮塵，無油漬。
５．２實測標準
實測主要包（bāo）括構造深度（dù）、摩擦係數及露骨（gǔ）率的 測定。 由於（yú）該項目橋麵板使用的是普通矽酸鹽混凝土， 故在此沒有考慮ｐＨ值大小的測定，具體的驗（yàn）收（shōu）技術 指標及試驗方法由武荊高速公路項目指（zhǐ）揮部和技術服 務組根據（jù）試拋試驗段後確定，具體見表１。
６拋丸工藝驗收後的處理要求
（１）不滿足目測標準的，針對目測標準（zhǔn）采取相應 處理措施使之符合基本要求。
（２）實測項目檢測結果達不到要求值時，應對測 點所代表的區域重新進行拋丸處理。
（３）因為普通混凝土橋麵板（bǎn）不可避免會因為（wéi）溫（wēn）度 梯度和水分（fèn）的散失產生拉應力，橋麵板內部薄弱的地 方將產生初始微（wēi）裂紋，經過拋丸處理（lǐ）後，部分混凝土表 麵加速暴露（lù）出寬度和長度不等的裂（liè）縫及裂紋（wén），經現（xiàn）場 觀測發現嚴重的混凝土（tǔ）橋麵裂縫寬度高達２ｍｍ，並 且在整個橋麵布滿不同規則的網裂（liè）和龜裂裂縫。為（wéi）確 保橋麵不透水，延長橋梁的使用壽（shòu）命，必須用環氧樹（shù）脂（zhī） 封閉後才能開始下道工序的施工。
表1、拋丸工藝驗（yàn）收技術指標
７結論
（１）根據現場橋麵情況，進行試拋試驗，較終確定（dìng）拋丸機以２ｍ／ｍｉｎ的速（sù）度（dù）勻速（sù）行走，經過目測，混凝 土表麵浮漿、起砂層基（jī）本去除，並在（zài）表麵形成（chéng）大麵積平 整、微觀淺（qiǎn）表粗糙（cāo）非均勻的“橘皮”構造；試驗檢測構造 深度為０．６～ｏ．８ｆｉｌｍ，露骨率為６０％”－７５％，摩擦係（xì） 數為４８～５７，參考ＩＣＲＣ指（zhǐ）南，相當於其ＣＳＰ（表麵（miàn）處 理）７*標準，能夠（gòu）滿足施工要求。
（２）拋丸技術不僅用於橋麵鋪裝前的預處理，同 時也適（shì）用於隧道路麵鋪裝、連續配（pèi）筋混凝（níng）土路麵以及 互通匝道等實際工程，用途（tú）越（yuè）來越廣且逐漸在（zài）現場施 工應用的過程中被認可。
（３）雖然拋丸技術用途逐漸得到推廣，但不同橋 麵狀況拋（pāo）丸處理程度及（jí）驗收標準不一樣（yàng），下一步急需 製定相關規範及施工指南，以便更好地指導實（shí）際施工。
參（cān）考文獻：
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