当前位置: 首页 » 技术资料

路面打毛抛丸机用于同步沥青碎石桥面铺装防水黏结层施工技术

文章出处:www.sdpaowanji.com人气:741发表时间:2018-07-15

  摘要:在对同步沥青碎石封层作为防水黏结层材料优点分析的基础上, 根据实体工程经验对工程中最常用的几种改性沥青同步碎石防水黏结层的施工工序和要求进行研究, 并对采用不同种类改性沥青的防水同步沥青防水黏结层的经济效益进行了分析, 结果表明, SBS改性沥青同步碎石防水黏结层的综合经济效益最优。

  防水黏结层是桥面铺装系的重要组成部分, 在铺装结构中主要起着两方面的作用:首先, 防水黏结层起着防止路表水在动载作用下产生的动水压力穿透沥青铺装层和防水黏结层而直接作用在混凝土调平层上;另一方面, 防水黏结层还起着将沥青铺装层和混凝土调平层黏结为一个整体, 进而在车辆荷载作用下保持良好的整体性。因此, 防水黏结层应具有良好的防水性能和黏结性能。

  同步沥青碎石封层是普通路面结构中常用的一种封层材料, 因具有良好的防水性能和黏结性能, 近年来也被用作桥面铺装防水黏结层材料。本文将在同步沥青碎石封层作为防水黏结层材料优点分析的基础上, 根据实体工程经验对工程中最常用的几种改性沥青同步碎石防水黏结层的施工工序和要求进行研究, 并对采用不同种类改性沥青的防水同步沥青防水黏结层的经济效益进行了分析, 为同步碎石防水黏结层的应用提供参考。

  1 同步沥青碎石防水黏结层的优点

  同步沥青碎石封层作为桥面铺装防水黏结层材料的优点主要包括以下几方面:

  ⑴同步沥青碎石封层兼具阻水、防水以及将沥青铺装层和混凝土调平层黏结为一个整体的功能, 这是一种材料能否作为桥面铺装防水黏结层材料的最基本要求;

  ⑵同步撒布的碎石使得同步沥青碎石防水黏结层具有良好的抗施工损伤性能。防水黏结层材料的施工损伤来源主要包括两方面:一是摊铺机、压路机等机械在摊铺碾压时对防水黏结层材料的损伤;二是在摊铺过程中不可避免会有运料车在防水黏结层上行驶过程中会对防水黏结层带来不可忽视的水平剪切力的作用。相较传统的卷材类和涂料类防水黏结层材料, 与沥青黏结良好的碎石材料起到了保护防水黏结层的作用, 防止了车辆轮胎、履带与沥青材料的直接接触;

  ⑶抗热料刺破性能良好, 在桥面铺装沥青铺装下层材料的摊铺和碾压过程中, 防水黏结层不可避免地会受到热集料的推挤和碾压作用, 沥青混合料的摊铺温度通常在140~150℃, 远高于沥青材料的软化点, 因此, 沥青类防水黏结层很容易被热集料刺破。对于同步沥青防水黏结层, 由于同步撒布的碎石镶嵌在改性沥青材料中, 大大降低了热集料直接作用在沥青材料上的几率, 进而降低了防水黏结层被热集料刺破的可能性;

  ⑷独特的结构特点, 造就了同步沥青碎石防水黏结层可靠的黏结性能。同步沥青碎石包括两层结构, 下层是由施工机械采用三重叠加喷洒方法, 高温状态下的黏结材料具有自流平功能, 能均匀摊铺在整个调平层的表面, 并弥补调平层表面的小缺陷。之后撒布的碎石材料一部分嵌入黏结料, 一部分突出黏结料的表面, 在铺筑沥青铺装下层材料时, 高温沥青混合料会与突出黏结料表面的碎石形成犬牙交错的、粗糙的结合面, 这将大幅提高铺装结构的抗水平剪切性能, 增加结构的整体性;

  ⑸施工速度快的特点使其不但可以用于新建桥梁的防水黏结层施工, 同时也非常适合旧桥铺装结构的重铺和防水黏结层的修复;

  ⑹同步沥青碎石防水黏结层不但具有防水和黏结的效果, 还可以在一定程度上起到应力吸收的作用, 这与其刚柔并济的材料性质有关, 即可以吸收沥青铺装层与混凝土调平层间的相对位移, 进而释放铺装结构内的部分应力, 改善铺装结构的整体受力。

  2 同步沥青碎石防水黏结层施工关键技术

  在进行同步沥青碎石防水黏结层正式施工作业前, 需要对混凝土桥面板进行一定的处治, 工程中常用的处治措施主要包括抛丸、铣刨和拉毛等, 在此着重对抛丸处治措施进行介绍;另外工程中常用SBS改性沥青、橡胶沥青或高黏改性沥青等作为同步沥青碎石封层中的黏结料, 在此将分别介绍以上几种改性沥青同步碎石防水黏结层的施工要求。

  2.1 抛丸处治措施施工关键技术

  抛丸是指利用高速旋转的叶轮, 将一定粒径的钢丸按照一定的射击角度高速抛出, 通过钢丸对被处理的表面的高速撞击, 达到去除各种杂质, 增加粗糙度的目的, 从而增加防水黏结层与水泥混凝土桥面的黏结性。狭窄的抛丸室里聚集了足够数量的高速飞射的钢丸, 在高频率的冲击下, 在有效的机械作业宽度内可使得整个机械作用面得到均匀处治。

  在进行抛丸处治前, 首先要进行混凝土调平层表面处理, 对于调平层上存在的浮浆要人工凿除, 对于调平层上存在粉尘、锈迹、油污或者脱模剂等, 必要时可采用清洁剂进行清洗。

  抛丸打毛处治技术的主要要求如下:

  ⑴确定施工参数。在大规模施工开始前, 首先要进行小规模的施工工艺试验以确定抛丸机行驶速度、抛丸磨料配比等关键施工参数。

  ⑵搭接处理方式。抛丸机械重叠部分之间需要搭接1~3cm, 根据工程具体情况, 合理调节设备, 使搭接部分与整体铺装打毛后的效果一致。

  ⑶处理去除深度及二次处理。根据待处理表面不同区域的不同状况及浮浆层的厚度, 确定打毛深度, 根据施工需要可进行二次处理。

  ⑷露骨率及去除深度。抛丸处理后的表面要有一定的露骨率, 但是由于表面浮浆层厚度不均匀, 实际施工过程中, 已达到一定处理深度后, 表面露骨率仍达不到要求的, 为保证处理后表面平整度, 也不可继续深入打毛, 否则会影响桥面整体质量。

  ⑸清洁度和粗糙度。根据待处理的桥面, 调整抛丸设备的参数, 确保打毛后表面有良好的清洁度和均匀的粗糙度。

  路面抛丸机能够一次将混凝土的表面浮浆、杂质清理清除,并且可以对混凝土的表面进行打毛处理,使其表面均匀粗糙,大大提高了防水层和混凝土基层的黏着强度,以便防水层和桥面更好的结合,同时也能够将混凝土的裂纹充分暴露出来,起到防患于未然的作用。

  路面抛丸机是利用电机驱动的抛丸轮在高速旋转过程中产生离心力和风力,一定颗粒度的弹丸流入进丸管时(可以控制弹丸的流量)便被加速带入高速回转的分丸轮中,在离心力的作用下,弹丸由分丸轮窗口抛出进入定向套,再经由定向套窗口(控制丸料的抛打方向)抛出,由高速回转的叶片拾起,并沿叶片之长度方向不断加速运动直至抛出,抛出的弹丸形成一定的扇型流束,冲击工作平面起着清理强化的作用。然后弹丸和灰尘、杂质一起经过反弹室来到储料斗的上方。大功率的除尘器通过储料斗上方的分离装置将丸料和灰尘分离,丸料进入储料斗继续循环使用,灰尘则通过连接管进入除尘器。当灰尘进入除尘器后,通过滤芯的分离,停留在储灰斗中和滤芯的表面。自动反吹除尘器可以通过压缩机提供的反吹空气自动间隔清理每一个滤芯。最后在机器内部通过配套吸尘器的气流清洗,将丸料和清理下来的杂质分别回收,并且使丸料可以再次利用。抛丸机配有除尘器,可做到无尘无污染施工,既提高了效率,又保护环境。

  1.用于提高沥青路面的粗糙度和摩擦系数,从而提高路面的附着力,用以保证行车的安全。与此同时, 沥青路面的附着物(如燃油,机油等)也无处可逃,因而可以提高路面的抗滑性能

  2.钢桥面防腐涂装 在我国,抛丸工艺在钢桥梁防腐涂装中的应用不容否定。 在建和已建的大多数桥梁在进行防腐底漆或其他喷涂之前都会选择使用抛丸工艺进行对表面的清洁和粗糙度处理, 青岛跨海湾大桥使用的抛丸机,抛丸工艺处理钢桥面可以达到SA2.5/SA3的钢板清洁度要求,并且可以控制粗糙程度, 满足用户的涂装要求,整个过程更是无尘操作,移动方便。既环保又便捷。

  3.隧道的维护 在我国,出于防水以及材料耐燃和耐油等方面的考虑,隧道内路面一般采用水泥混凝土。 但这对长隧道路面的抗滑性能也提出了较高的要求。对于以上的两种在我国依旧难以解决的问题, 抛丸工艺是一种施工简单、设备投入小、效果显著而又环保的处理方法。

  4.近年来用户推荐下使用抛丸工艺处理桥面和隧道的工程越来越多,在混凝土桥面防水铺装中, 抛丸工艺已经是欧美国家工艺规范的要求, 在中国也正在被逐渐接受,均采用抛丸工艺对混凝土路面进行维护。

  5.机场跑道的预防性养护路面抛丸机的使用将混凝土及沥青跑道上的胎迹、标线去除问题变得轻松简单。除胎迹(除橡胶)、去除标线、恢复及增加机场跑道表面粗糙度, 提高跑道的摩擦系数等都是路面抛丸机的处理范围。 并且在处理过程中,游刃有余,路面抛丸工作进行的更是井然有序。

  6. 市政道路及铺装路面城市里的各种道路铺装均可采用抛丸机进行清洁处理, 去除路面的标志标线,对交通繁忙的十字路口,路面可进行拉毛,提高路面粗糙度和摩擦系数。 减少路面建设中的问题。因此, 路面抛丸机对于城市建设的辅助性作用正在一步步将我们的生活规范化、便捷化

  内衬挡板为Mn12合金钢,增厚型,使用耐久,最长使用时间可以达到8-10年,抛丸器结构独特,材料具有良好的冲击韧性,耐磨性好,并且耐磨层可以使用过程中会不断地达到再生。

  其他的易损件的寿命也是根据正常使用和处理环境。使用寿命仅仅是估计,诸多不定因数都会影响最终结果。

  1、操作和准备工作简单,随时清理,随时撤离。

  2、采用了变频调速、PLC控制、相序保护、文本显示等多项先进的电器调控技术,确保各项功能的准确实现。

  3、可以根据路面的不同状况来设定清理速度、钢丸供给量、脉冲反吹时间周期、除尘滤筒的清灰间隔时间等,通过参数组合的调整、达到理想的清理效果。

  4、工作幅面较宽、效率高。

  5、整个施工过程无尘、无污染,有利于环保和施工人员的身体健康。

  6、施工中基本上不损伤路面结构。

  7、脉冲自动反吹除尘,可以实现连续工作。

  8、钢丸在设备内部自动循环,消耗很低。

  9、整机结构合理,拆卸快捷,维修及更换易损件方便。

  工作条件

  1、工作面不平整度<20mm;无积水并相对干燥;坡度<25°

  2、环境温度:-20℃~60℃;钢板表面温度大于露点3℃以上

  3、湿度:a、钢表面抛丸时相对湿度不大于90%

  b、混凝土抛丸时相对湿度不大于95%

  4、海拔:0~3000m;不得在雨雪天气中操作

  工作效率

  水泥表面:工作效率:200-400平方米/小时

  在钢板上工作:钢板质量等级SA 2,5到SA3速度:SA2,5约4米/分钟;速度:SA3约3米/分钟,每小时处理面积:SA2,5级,约75-100平方米/小时

 

 

型号

YG-10DS

YG-20DT

清理宽度

270mm

550mm

清理效率

约150㎡/h

(混凝土表面)

300㎡/h(混凝土表面)

450㎡/h(水泥混凝土)

500㎡/h(沥青混凝土)

额定功率

11KW

15KW*2

外形尺寸

1940*380*1100mm

1940*720*1100mm

钢丸损耗量

100g/㎡

100g/㎡

行走速度

0.5--25m/min

0.5--25m/min

行走方式

调速自动行走

调速自动行走

抛丸轮直径

200mm

200mm

重量

460Kg

640Kg

配套专用除尘器

型号

PBXC0810D

PB

清理形式

自动反吹清理

自动反吹清理

滤芯数量

8

8

灰斗

小车

小车

额定功率

4K风机+3KW空压机

4K风机+3KW空压机

重量

580Kg

580Kg

外形尺寸

2030*870*1500mm

2030*870*1500mm

连接管径

150mm

<, /TD>

150mm

  2.2 改性沥青同步碎石防水黏结层施工要求

  SBS沥青防水层洒布量为1.8kg/m2, 沥青温度宜为160~170℃;高黏沥青防水层洒布量为2kg/m2, 沥青温度宜为180~190℃;橡胶沥青防水层洒布量为2~2.2kg/m2, 沥青温度宜为170~180℃。SBS改性沥青防水层洒布碎石粒径为9.5~13.2mm, 洒布量为5.5~6.0kg/m2, 要求13.2mm筛孔通过率不低于98%, 9.5mm筛孔通过率不高于3%, 0.075mm筛孔通过率不得超过0.3%。如不满足, 应先进行水洗。碎石覆盖度应控制在60%~70%, 应满足施工要求, 摊铺时不粘轮。橡胶沥青和高黏沥青防水层洒布碎石粒径为4.75~9.5mm, 洒布量为3.6~4.0kg/m2, 要求9.5mm筛孔通过率不低于98%, 4.75mm筛孔通过率不高于3%, 0.075mm筛孔通过率不得超过0.3%。橡胶沥青碎石覆盖度宜为80%左右, 高黏沥青碎石覆盖度应控制在60%左右, 但应满足施工时不粘轮为宜。碎石应干燥, 最好采用预拌碎石, 沥青量为0.4%。

  3 经济效益分析

  3.1 直接经济效益

  直接采用橡胶沥青、SBS改性沥青和高黏沥青三种不同防水层进行试验段铺筑, 由于其他各施工环节都一样, 影响桥面造价的因素主要是防水层, 在此比较防水层之间的造价差异, 对比不同防水层的经济性。各材料的到场价格及每m2的平均价格等指标见表1。

表1:各种防水层的价格信息

  表1:各种防水层的价格信息

  桥面铺装专用防水层FYT-1综合报价为16.75元/m2, 与高黏沥青的价格相差不大。SBS改性沥青价格最低, 同样修筑30万m2的桥面铺装层, 要比FYT-1节省直接工程费用99万元, 具有显著的直接经济效益。

  3.2 间接效益

  桥面防水层的好坏, 直接影响整个桥梁的使用寿命, 也关系到桥梁的养护维修费用。试验桥铺装层上层采用5cm SMA16, 费用为61.3元/m2;下层采用3cm SMA10, 费用为30.7元/m2;防水黏结层采用FYT-1, 费用为16.75元/m2;防水黏结层采用SBS, 费用为13.45元/m2。FYT-1防水黏结层的使用寿命按5年考虑, SBS防水黏结层桥面铺装的使用寿命按8年, 取最小公倍数40年计算维护费用。FYT-1防水黏结层总维护费用为: (61.3+30.7+16.75) ×8=870元/m2;SBS防水黏结层总维护费用为: (61.3+30.7+13.45) ×5=527.25元/m2。每m2节省资金342.75元, 如修筑3万m2即节省间接资金1028.3万元。同样计算, 采用高黏沥青和橡胶沥青防水黏结层修筑3万m2桥面铺装分别节省间接资金981.5万元和1018万元。

  4 结语

  本文在对同步沥青碎石封层作为防水黏结层材料优点分析的基础上, 根据实体工程经验对工程中最常用的几种改性沥青同步碎石防水黏结层的施工工序和要求进行研究, 并对采用不同种类改性沥青的防水同步沥青防水黏结层的经济效益进行了分析, 结果表明, SBS改性沥青同步碎石防水黏结层的综合经济效益最优。