水沖鑿毛工在橋梁上的應用

李應濤 梅世倫

摘要：在橋梁T梁、箱梁施工中，砼施工質量控制的薄弱環節之一是新舊混凝土的結合面施工，如果結合界面處理不到位，將會影響構件抗剪、抗滲、抗拉和結構整體抗震性能，進而影響砼結構物的適用性和耐久性。為加強砼兩次結合面之間的粘合力，一般采用對砼結合面進行粗糙化處理。傳統處理方法為人工鑿毛法與機械鑿毛法，存在鑿毛深度淺，鑿毛不均勻，而且會對舊混凝土產生擾動等缺點，打擊工具的振蕩力會對混凝土內部結構產生傷害，影響使用壽命。采用緩凝劑配合高壓水沖鑿毛，能解決傳統人工鑿毛的施工缺點。

關鍵詞：鑿毛工藝；工藝原理；工藝流程

1.鑿毛工藝對比

目前，針對混凝土二次結合面鑿毛主要常用的處理方法分為機械鑿毛法和人工鑿毛法。

人工鑿毛法是舊砼表面利用人工進行鑿毛施工處理，通過人工使用鋼釬、鐵錘對舊砼表面進行敲打，用鋼絲刷除去砼表層污染物和乳皮，露出粗骨料、砼表面形成凹凸不平，以此增加表面的機械粘合力和接觸面積。該工法的優點是機械設備簡單、施工便利、操作靈活、施工成本底，適用于任何部位砼粘結面的鑿毛施工處理。缺點是勞動強度大、效率低、在大面積砼鑿毛施工中不適用，且造成舊砼粘結面的擾動，構件產生微裂縫、損傷構件等不良現象。

機械鑿毛法對舊砼表面使用機械設備進行鑿毛施工處理，主要有高壓水射法。該工法施工功效好、進度快、機械化施工程度高，對舊砼造成的擾動小，處理表面凹凸效果好。缺點是機械設備較貴，工程施工成本高。

緩凝劑配合高壓水沖鑿毛是利用高壓水槍對舊砼表面進行沖毛粗糙化處理，依靠強力的水沖壓力除去舊砼粘結面的水泥浮漿，顯露出砼表面的粗骨料，形成砼表面凹凸不平，以此達到鑿毛處理效果。緩凝劑配合高壓水沖法兼具人工鑿毛法和機械人工鑿毛法的優點設備簡單、操作靈活、施工方便、工程造價底、施工速度快、效率高。克服了人工鑿毛勞動強度大、功效低、對舊砼粘結面產生擾動及機械鑿毛設備較貴，工程費用大的缺點。具體體現在以下幾方面：

（1）工期：緩凝劑配合高壓水沖法相較于人工鑿毛法其勞動強度低，操作簡單，效率遠遠高于人工鑿毛法，可大大節約工期；相較于機械糙化法，設備簡單價廉，可購置多套設備，多斷面同時施工，工期方面已具有較大優勢。

（2）質量：人工鑿毛法其鑿點深度、鑿點密度和清除浮皮的情況等不易控制，且施工對老混凝土擾動較大，會出現微裂縫損傷；機械鑿毛法中噴砂法混凝土處理的厚度較淺，新舊混凝土粘緒l生較差；風鎬鑿毛法處理的界面凹凸均勻性差，對老混凝土擾動大。緩凝劑配合高壓水沖法對老混凝土擾動微弱，鑿毛界面骨料凸凹均勻性好，新舊混凝土粘結較好，能最大程度的保證混凝土的質量。

（3）安全：由于人工鑿毛法和機械鑿毛法均采用機械敲打等方式達到糙化效果，過程中容易出現機械傷害事故，而緩凝劑配合高壓水沖法使用的設備為清洗機、噴霧器等不易造成安全事故的設備，安全風險較小。

（4）造價：緩凝劑配合高壓水射法相對人工鑿毛法勞動強度小，進度快，用工量少；相對于機械鑿毛設備購置成本低，不需要專業人士操作。

（5）環保：傳統的人工或風鎬鑿毛噪聲大，粉塵較多，會對施工人員的身體造成一定傷害，而用水沖鑿毛則噪聲小且無灰塵。

2.施工工藝的原理

緩凝劑配合高壓水沖鑿毛法是采用噴霧器等噴灑設備，澆筑前在箱梁、T梁端模板表面均勻噴灑緩凝劑或對箱梁、T梁新澆筑混凝土表面噴灑緩凝劑，在箱梁、T梁頂部則需要使用糖鈣緩凝劑配水，噴灑厚度0.2～0.5mm，可延緩表面砼終凝時間5.5～11.5小時，使構件表面砼凝結時間大于構件內部砼凝結時間，形成相應的砼凝結時間差。當構件內部砼凝結后，對表層混凝土使用高壓水槍進行沖洗，沖洗掉表面水泥浮漿和3mm～4mm松弱層砼，露出致密、均勻的砼表面，鑿毛深度可達到5mm～8mm。

3.工藝流程與操作要點

3.1施工工藝

（1）施工準備：在預制T梁、箱梁砼關模前準備好機具和材料，包括緩凝劑、飲用水、噴霧器、高壓水槍、秤和量具。

（2）在T梁關模前用噴霧器將勾兌好的緩凝劑溶液噴灑到兩端模板表面，噴射厚度0.1～0.5mm，然后開始關模。

（3）在T梁、箱梁砼澆筑完畢，將頂面的砼抹平，盡可能將表面的水泥漿清掉，然后開始用噴霧器在頂面噴灑勾兌好的緩凝劑溶液，噴灑厚度0.1～0.5mm。

（4）T梁、箱梁拆模時間控制

T梁、箱梁拆模時，對翼緣板模板做獨立支撐，夏天6小時開始松螺絲，8小時就可以全拆，除翼緣板。冬天的話，一般延長到10小時。

（5）高壓水沖鑿毛

拆模后用高壓水槍開始沖洗鑿毛，鑿毛時可使用一把水槍，也可以用兩把水槍，施工順序最好先從頂面開始。沖水壓力、槍頭與砼表面距離、水槍角度做為固定參數處理，根據現場具體情況對高壓水沖鑿毛持續時間進行調整。項目部根據施工數據確定水壓0.75 Mpa～1Mpa，槍頭與砼表面距離30cm～50cm，水槍與砼面層夾角在30°～50°。

3.2操作要點

3.2.1緩凝劑的用量的控制.

緩凝劑的類型不同，沖水時間也不同，緩凝劑單位面積噴灑量，將會影響到沖水時間。相同品牌的緩凝劑，緩凝時間將會隨著噴灑量增大而相應的增加。本工程使用普通砼，緩凝劑的用量在0.19～0 39kg/m3，沖水粗糙化達到理想效果。

3.2.2水沖作業時，應先沖洗構件頂面混凝土。此時不可拆模板，沖洗過程中要做到將表面的膠凝材料和細骨料沖走。作業時盡量避開附近模板，并保護成品以免受到污染。

3.2.3拆模時要小心操作，注意保護構件棱角完整，使鋼筋不產生大的擾動。

3.2.4雨天不適合采用緩凝水沖工藝。雨天施工會沖走模板上緩凝劑或稀釋緩凝劑的濃度，從而影響沖水效果和衍生其它質量缺陷。

4.效益分析

4.1采用高壓水沖鑿毛與人工鑿毛和機械鑿毛效果的比較，存在以下優點，能有效獲得均勻粗糙的界面，能降低勞動強度，減少作業成本，減少對結構體的震蕩傷害，減少噪聲和粉塵污染。是目前最先進環保高效的鑿毛工藝。水沖鑿毛方法簡單，投入較小，僅僅投入緩凝劑和普通高壓水槍，因此值得推廣。

4.2對于T梁和箱梁頂面鑿毛，大多是在進行橋面砼施工前進行，這樣不僅花費許多人工，鑿毛時間長，而且效果不理想。水沖鑿毛在保證施工質量安全的前提下，縮短施工工期，節約了成本。

5.應用實例

六威十四標共有橋梁25座，共有預制箱梁340片、T梁1530片，箱梁和T梁全部采用緩凝劑配合高壓水沖鑿毛施工工藝，通過與傳統鑿毛工藝進行比較，優點集中在施工方便、操作靈活、設備簡單、施工成本低，鑿毛的質量有了明顯的提高。

6.結束語

在我國橋梁建設中，水沖鑿毛工藝技術是非常重要的技術之一，受到廣泛應用。通過對水沖鑿毛工藝的工藝原理、施工工藝流程及操作要點分析，解決了大面積混凝土鑿毛處理中遇到的技術難題，有效控制凝土二次結合面處理不到位引起的工程質量通病。

【參考文獻】

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