程慧芳
(山西省公路局朔州分局,山西 朔州 036002)
河津至運城高速公路工程第五合同段,起訖樁號為K13+000~K18+020,全長5.02 km。橋涵主要工程量有大橋2座/718 m;天橋及通道16道,占合同價的66%。大橋上部結構為預應力混凝土組合T梁,先簡支后連續;天橋上部結構為預應力混凝土空心板,因此做好梁端、梁頂、橋面的層間黏結問題是保證橋面系施工質量的關鍵。
梁端鑿毛是為了使封端混凝土能夠與梁體混凝土緊密黏結在一起,從而保護鋼絞線不被銹蝕;梁頂鑿毛是為了使橋面混凝土能夠與梁頂混凝土緊密黏結在一起,保證橋面施工質量;橋面鑿毛的主要目的是解決層間黏結的問題。水泥混凝土橋面的浮漿是誘發橋面防水層失效、層間結合破壞和橋面鋪裝破壞的主要因素。因此,若不徹底鑿出橋面浮漿,浮漿在行車載荷振動的作用下,因抗剪能力不足而產生層間剝離破壞,并在水的侵蝕作用下破裂,導致其上層瀝青混凝土層破壞。橋面鑿毛不但要去除浮漿還應形成凹凸麻面,即被鑿擊后的表面波峰及波谷之差密爾(mil)值應較大,只有這樣,層間才能黏結地牢固。
鑿毛機是一種把已經完成的主體結構面進行處理,使兩個施工階段的施工面黏結牢固的類似于“斬斧”的工具。通常鑿毛機是應用在現澆混凝土結構中,在現澆板澆注完畢后,要鑿毛,進行下一層的澆注,讓混凝土黏結牢固,所以“鑿毛機”一般也被稱為“混凝土鑿毛機”。水泥混凝土工程表面處理的方式和要求與工程特性要求有關,因此根據工程的要求不同,所用設備及施工工藝也不盡相同。英國特牢尼表面處理有限公司生產的鑿毛機大大減少了勞動力,提高了工作效率和處理質量,從而節省了成本還可提高工程質量。其形式有手持式和手推式。手持式鑿毛機其鑿毛頭材料為點式鎢鋼,鑿毛頭錘擊點數達24000點/min,速度非常快而且攜帶方便,自重2.6 kg,號稱世界上最輕的自動鑿毛器。
十一頭地面鑿毛機(手推式)適用于路面、橋面等的表面混凝土鑿毛,該鑿毛機采用氣動式設計;鑿毛頭使用優質鎢鋼,堅久耐用;一共11個鑿毛頭,每一個頭以2 200次/min的速度上下沖擊混凝土表面,所產生的力度可以在混凝土表面生成麻面而不損傷混凝土深層內部的結構,不影響混凝土強度,從而可以保證鑿毛的質量,同時大大提高工作效率,自重為70 kg。結合本工程和此鑿毛機的特點,工作人員選用手持式鑿毛機對梁端進行鑿毛;使用手推式鑿毛機對梁頂和橋面進行鑿毛。
(1)清理施工現場,拉警戒線,立警示標志。
(2)施工人員穿安全服、戴口罩、防護手套進入施工現場,連接壓縮機與鑿毛機,檢查機具。
(3)開啟空氣壓縮機,待壓力值達到5.9~6.9 MPa(單頭),7.8~8.5 MPa(多頭)。
(4)開啟鑿毛機開關,鑿毛機開始工作。
(5)工作結束,清理現場。
不管是傳統的鑿毛設備還是各種鑿毛設備,都要求達到工程質量要求。鑿毛時為了不損傷底層結構,并要求鑿毛機釬頭作業時必須具有高頻率、低振動的性能。可是頻率越高其沖擊力就越少,因此在“啃”水泥混凝土這個“硬骨頭”時就比較費力費時,于是有些施工單位就誤認為鑿毛機的效率比較低,還不及多用些人工用大錘鑿擊,這是一個誤區。其實沖擊力太大就會損傷構筑物低層結構,會使工程留下隱患。此外,在水泥混凝土工程鋪裝層間進行鑿毛時慎用大型銑刨機或拋丸機進行鑿毛處理。因銑刨機的銑刨刀頭與其銑刨轉子為剛性連接,銑刨轉子又非常沉重,其刀頭密度又比較少,所以在銑刨切屑時,接觸工作面的點數少,其轉子的沖擊力就非常大,銑刨機銑掉的不僅是浮漿和部分骨料,還會將有些骨料振松使整體結構受到影響(銑刨機的主要功能是銑刨舊瀝青混凝土路面)。再如拋丸機,其鋼丸打毛時撞擊力不是太大,施工后工作面平整也好看,但鑿毛深度淺,凹凸麻面不明顯,因此新老水泥混凝土之間的黏結就比較差了。

表1 鑿毛機與傳統鑿毛設備的對比
通過在河運高速橋面系施工中鑿毛機的應用,發現鑿毛機具有省人力、高效率、低成本的特點,值得推廣和應用。