王紅麗 任振興 冷代森

(濟(jì)南鐵路局，山東 濟(jì)南 250000)

談噴漿技術(shù)在橋梁人行道板修補(bǔ)上的應(yīng)用

王紅麗 任振興 冷代森

(濟(jì)南鐵路局，山東 濟(jì)南 250000)

結(jié)合對(duì)管內(nèi)風(fēng)化、破損人行道板的噴漿修補(bǔ)處理，闡述了噴漿技術(shù)在人行道板修補(bǔ)上的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、施工工藝及其優(yōu)點(diǎn)，指出采用噴漿技術(shù)對(duì)橋梁人行道板進(jìn)行修補(bǔ)，是一種技術(shù)可行、安全可靠、經(jīng)濟(jì)適用的方法。

橋梁，人行道板，修補(bǔ)，噴漿技術(shù)

0 引言

青島工務(wù)段管轄范圍內(nèi)圬工橋有700座/46 742 m，其中最長(zhǎng)橋梁為膠新線的K85+419濰河2號(hào)橋，全長(zhǎng)2 597.8 m[1]。圬工橋人行道板基本為鋼筋混凝土人行道板。由于地處于膠東半島，受海洋性氣候因素及其造成的影響，管內(nèi)的人行道板混凝土風(fēng)化脫落破損較為嚴(yán)重，大大縮短了人行道板的維修周期和使用年限，人行道板的制作與現(xiàn)場(chǎng)更換費(fèi)用及工作量極大，全段每年更換人行道板約4 000 m2，給橋梁的養(yǎng)護(hù)維修、現(xiàn)場(chǎng)人員作業(yè)帶來(lái)了很大的困難。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)研究及試驗(yàn)，對(duì)風(fēng)化破損的人行道板進(jìn)行噴漿修補(bǔ)處理，從而延長(zhǎng)了人行道板的壽命，達(dá)到了省時(shí)、實(shí)用、安全的目的。

1 噴漿技術(shù)

1.1 噴漿原理及適用情況

噴漿原理：噴漿是利用高壓風(fēng)，將水泥砂漿高速噴射至步行板表面上，進(jìn)行密封，并與步行板表面膠結(jié)成一體，形成致密、堅(jiān)實(shí)的水泥砂漿防護(hù)層。

適用情況：適用于混凝土人行道板風(fēng)化脫落破損，且鋼筋銹蝕不嚴(yán)重的人行道板，對(duì)于破損嚴(yán)重的人行道板需直接進(jìn)行更換。

1.2 噴漿材料

1)噴漿材料為鋼筋混凝土修補(bǔ)專(zhuān)用砂漿。

2)將干粉砂漿加到其重量約25%的清水中攪拌均勻后靜置5 min再攪拌均勻即可使用。

1.3 施工機(jī)具

1)TX1500噴漿泵一臺(tái),設(shè)備參數(shù)如下：

動(dòng)力類(lèi)型為電動(dòng)；最大流量為7.57 L/min；馬力為2匹；整機(jī)重量為56 kg；最高工作壓力為8.27 bar；料管長(zhǎng)度為7.5 m；輸送方式為蠕動(dòng)泵。

2)砂漿攪拌機(jī)一臺(tái)；發(fā)電機(jī)一臺(tái)；壓縮機(jī)一臺(tái)；手持氣動(dòng)除銹槍2部；角磨機(jī)2部。

1.4 噴漿材料及機(jī)具的有關(guān)要求

1.4.1 噴漿材料的要求

1)材料中骨料(顆粒)直徑不大于3 mm；

2)干粉材料經(jīng)稀釋后需攪拌均勻，無(wú)結(jié)塊；

3)攪拌后材料懸浮均勻，無(wú)沉淀，不分層。

1.4.2 噴漿泵的使用要求

1)施工現(xiàn)場(chǎng)電壓穩(wěn)定，無(wú)大幅波動(dòng)；

2)施工結(jié)束后，需將機(jī)器料斗、管路和噴槍等清洗干凈，以保障設(shè)備性能良好，方便下次正常使用；

3)施工現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)針對(duì)材料及噴涂效果要求，調(diào)整噴嘴型號(hào)，以確保達(dá)到最佳效果。

1.4.3 噴漿泵性能

1)用于水泥基材料，砂漿材料，加固材料等。

2)按8 h工作時(shí)間計(jì)算，根據(jù)噴涂厚度的要求，每天噴涂面積為400 m2～600 m2。

3)蠕動(dòng)泵最大2.0 gpm(7.51 pm)流量輸出，有助快速完工；100 psi/7 bar的最高壓力可接駁更長(zhǎng)的軟管，節(jié)省頻繁移動(dòng)機(jī)器所需時(shí)間；7/8 in的泵體管路，易于水泥基料中的顆粒物通過(guò)，輸料暢通無(wú)阻。

4)自動(dòng)卸壓系統(tǒng)要確保每次脈沖的同時(shí)平穩(wěn)啟動(dòng)，消除材料噴濺，以免影響水泥基層質(zhì)量，減少材料浪費(fèi)，清洗更容易；顯著延長(zhǎng)泵體使用壽命。

5)快拆式泵浦組件不用工具徒手即可完成泵體的拆卸和更換，3 min之內(nèi)即可完成。施工作業(yè)前，也可以用水清洗施工水泥板平面。

6)鑄鋁耐用設(shè)計(jì)，大口徑管路，吸料暢通無(wú)阻，氣流切斷同時(shí)扳機(jī)關(guān)閉，安全保險(xiǎn)。槍頭螺紋式設(shè)計(jì)，方便快速更換噴嘴。根據(jù)水泥料的不同情況，更換大小不同噴嘴，效果更好、表面更均勻。

7)捆綁式氣管和料管，雙管捆綁在一起施工更便利，無(wú)工具即可進(jìn)行管與管之間的連接。進(jìn)料管內(nèi)可自動(dòng)清洗。

8)大容量料斗：15加侖容量，斜位式設(shè)計(jì)，方便材料流入泵體，無(wú)工具即可拆卸、輕松清洗。

1.5 準(zhǔn)備工作

1)使用氣動(dòng)除銹槍鑿除圬工表面損壞部位及勾縫脫落處，并對(duì)銹脹鋼筋進(jìn)行除銹，要將損壞圬工鑿除徹底、除銹徹底。

2)使用角磨機(jī)鋼絲刷清除表面石屑雜物。

3)使用噴漿機(jī)噴射清水沖洗步行板表面，浮碴、灰塵等徹底進(jìn)行清洗。

1.6 噴射操作方法

1)將攪拌均勻的鋼筋混凝土修補(bǔ)專(zhuān)用砂漿倒入送料斗內(nèi)。

2)裝上噴嘴。

3)打開(kāi)噴槍空氣閥。

4)檢查25 in的料管上是否有可能會(huì)影響流體流動(dòng)的扭絞。

5)開(kāi)啟噴漿機(jī)，朝桶內(nèi)扣動(dòng)噴槍扳機(jī)。當(dāng)噴嘴上出現(xiàn)漿體時(shí)，將噴槍移到送料斗上并讓其循環(huán)，直到出現(xiàn)穩(wěn)定的漿體噴出。

6)噴射角度：噴射角度可在45°～90°范圍內(nèi)傾斜。

7)噴漿嘴到噴漿面的距離以30 cm～50 cm為宜。立面及仰面噴漿時(shí)，每度噴漿厚度不宜大于2 mm，噴漿凝固后方可再次噴漿。

8)噴射時(shí)，橫向往復(fù)移動(dòng)，依次噴射。需要對(duì)裂縫及缺損部分補(bǔ)漿時(shí)，噴漿嘴可近距離對(duì)準(zhǔn)裂縫或缺損部分集中注漿。

9)在完成噴漿之后:

a.將剩余水泥基材料排入桶內(nèi)，直到將大部分水泥基材料從送料斗中排空；

b.給送料斗注滿清水；

c.從噴槍上取下噴嘴(L)，讓水從噴槍中通過(guò)并流出，一直到將噴槍沖洗干凈為止；

d.打開(kāi)噴槍空氣閥(aa)，讓空氣強(qiáng)行通過(guò)噴嘴，以沖出任何滯留的水泥基材料；

e.斷開(kāi)氣路的連接并從噴槍上卸下料管；

f.從噴漿泵上斷開(kāi)料管的連接；

g.將海綿球放入料管內(nèi)；

h.重新將料管連接到噴漿泵；

i.將數(shù)加侖的清水倒入送料斗內(nèi)；

j.將料管的術(shù)端放入廢液桶中；

k.接通噴漿機(jī)的主電源(A)；

l.讓水通過(guò)噴漿泵進(jìn)行循環(huán)，直至球從軟管中流出；

m.拾取球并用清水進(jìn)行清洗；

n.最后清洗所有的部件。可用一把軟刷幫助清除表面上任何已變干的水泥基材料。要確保針頭內(nèi)的空氣通道清潔且沒(méi)有水泥基材料。清洗噴槍的內(nèi)部。為了改善以后使用時(shí)的工作狀況，請(qǐng)卸下并清洗針頭部件并給下列部件涂上幾滴輕油：

空氣軟管的快接接頭；料管的連接處；空氣截止針閥；有關(guān)水泥基材料針頭的拆卸和修理。

1.7 效果

1)噴漿厚度：人行道板修補(bǔ)采用仰噴，噴漿兩遍厚度可達(dá)4 mm～5 mm，兩次噴漿時(shí)間間隔不小于30 min。

2)養(yǎng)護(hù)：免養(yǎng)護(hù)。

3)效果：經(jīng)過(guò)噴漿修補(bǔ)后人行道板狀態(tài)良好，人行道板表面形成了致密、堅(jiān)實(shí)的水泥砂漿防護(hù)層。有效增加了人行道板的使用年限。

1.8 安全技術(shù)與防塵措施

1)必須戴好安全帽、系好安全帶或安全繩，不準(zhǔn)穿帶釘或易溜滑的鞋。

2)嚴(yán)禁將噴槍對(duì)準(zhǔn)施工人員，以免突然出料時(shí)傷人。

3)噴射手應(yīng)佩戴防護(hù)面罩或防護(hù)眼鏡、膠布雨衣和手套。

4)清洗步行板及噴射前應(yīng)做好噴射面與電氣化線路的隔離措施，在人行道上覆蓋木板等物，防止高壓水或水泥漿噴射到線路及接觸網(wǎng)上，噴射完成后覆蓋物應(yīng)及時(shí)撤除。

5)噴漿泵上的空氣軟管接頭可能會(huì)很熱，拆卸空氣軟管之前要讓噴涂機(jī)冷卻5 min[2]。

2 實(shí)例

以膠濟(jì)線K9+283橋人行道板修補(bǔ)為例說(shuō)明。膠濟(jì)線K9+283橋梁為1-16.0普通鋼筋混凝土低高度板梁，橋上為雙側(cè)人行道板，人行道板合計(jì)32 m2。由于靠近沿海地區(qū)，人行道板露筋、掉塊、裂紋較嚴(yán)重(見(jiàn)圖1)，決定使用TX1500噴漿泵噴射砂漿修補(bǔ)混凝土人行道板。

2.1 人員組織

基本人員安排如下：表面清理、噴漿2人；拌料機(jī)械操作2人；橋下防護(hù)1人；駐站1人；腳手架2人，共8人[3]。

2.2 作業(yè)程序及效果

1)表面清理。

a.使用氣動(dòng)除銹槍鑿除混凝土人行道板表面損壞部位并對(duì)銹蝕鋼筋進(jìn)行除銹，要鑿除徹底、除銹徹底；

b.使用角磨機(jī)鋼絲刷清除表面石屑雜物；

c.在人行道上覆蓋木板等物；

d.使用噴漿機(jī)噴射清水進(jìn)行清洗；

e.噴射完成后覆蓋物應(yīng)及時(shí)撤除。

2)配料。

a.材料：鋼筋混凝土修補(bǔ)專(zhuān)用砂漿10包250 kg，每千克1.1元，合計(jì)：275元。

b.配制方法：將粉料加到其重量約25%的清水(自來(lái)水)中，攪拌均勻后靜置5 min，再攪拌均勻即可使用。

c.拌合量：每次50 kg。

3)填料。將攪拌均勻后可使用的砂漿加入噴漿泵，打開(kāi)噴漿槍排出管道內(nèi)存留的水，直到砂漿流出。

4)噴漿。將噴槍嘴對(duì)準(zhǔn)人行道板上裂縫、缺損、露筋處所進(jìn)行找補(bǔ)噴漿，全部找補(bǔ)完成后進(jìn)行一度噴漿。噴漿嘴與噴漿面的距離30 cm～50 cm。采用仰面噴漿每度噴漿厚度不宜大于2 mm，一度噴漿凝固后方可二度噴漿。

5)時(shí)間過(guò)程。8:30進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置腳手架、清理、拌料、機(jī)械組裝、噴漿，12:30全部完成32 m2人行道修補(bǔ)作業(yè)，全過(guò)程用時(shí)4 h，噴漿用時(shí)3 h。

6)達(dá)到效果。噴漿厚度3 mm～5 mm，噴射砂漿與混凝土人行道板聯(lián)接牢固，表面修補(bǔ)平順，新舊接槎密實(shí)，無(wú)飛邊斷裂，使用鋼釬敲擊檢測(cè)無(wú)脫落分離現(xiàn)象，達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)(見(jiàn)圖2)[4]。

7)以上實(shí)例為維修養(yǎng)護(hù)中的事例，經(jīng)過(guò)近期進(jìn)行人行道板大修噴漿修補(bǔ)工作，對(duì)工藝材料及施工工藝稍作修改，使修補(bǔ)后的人行道板強(qiáng)度和外觀有了進(jìn)一步的改善。

a.噴漿材料：按照用水量的10%摻入LGT-002修補(bǔ)膠，使用后增強(qiáng)了人行道板的強(qiáng)度，外觀整齊光潔；

b.人行道板上下各進(jìn)行三度噴漿，每次噴漿間隔1 h；噴漿結(jié)束后灑水養(yǎng)生；

c.人行道板溫度低于5 ℃高于40 ℃時(shí)，停止作業(yè)。

3 經(jīng)濟(jì)效益

噴漿修補(bǔ)比更換人行道板的價(jià)格從用料費(fèi)用來(lái)看，經(jīng)濟(jì)效益顯著。按照目前的價(jià)格，制作人行道板的價(jià)格成本為200元/m2，使用年限為10年(10年是根據(jù)設(shè)備現(xiàn)狀推斷。例如膠新線建于2003年，如今已12年，最近幾年人行道板出現(xiàn)大面積的嚴(yán)重破損，各線情況基本相似)。根據(jù)噴漿后價(jià)格核算噴漿的材料價(jià)格為8.6元/m2，可以延緩人行道板使用5年，5年再重新噴涂一次，共延緩人行道板使用時(shí)間10年，每平方米噴漿材料費(fèi)用總計(jì)為17.2元。根據(jù)設(shè)備檢查統(tǒng)計(jì)我段目前有10 300 m2人行道板破損，如果全部進(jìn)行更換，需要料費(fèi)206萬(wàn)元；如果采用噴漿技術(shù)修補(bǔ)，則需17.2×10 300=177 160元，節(jié)約188.284萬(wàn)元。由此可見(jiàn)噴漿修補(bǔ)的費(fèi)用遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于更換人行道板的材料費(fèi)用[5]。

4 結(jié)語(yǔ)

經(jīng)過(guò)噴漿修補(bǔ)的人行道板，有效的增加了人行道板的使用壽命，緩解了人行道板制作及更換工作需大量費(fèi)用和人工的困難，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)此種修補(bǔ)技術(shù)是有效的，可行的。今后我們可以試驗(yàn)將噴漿修補(bǔ)技術(shù)運(yùn)用到橋梁梁拱、墩臺(tái)混凝土風(fēng)化脫落破損；隧道、涵渠邊墻拱頂混凝土風(fēng)化脫落破損及砌石勾縫脫落等圬工修補(bǔ)中去，將使橋梁圬工修補(bǔ)技術(shù)提高一個(gè)新的層次。

[1] 2013年度濟(jì)南鐵路局青島工務(wù)段橋隧建筑物設(shè)備臺(tái)帳[M].青島:濟(jì)南鐵路局,2014.

[2] 鐵道部部令第29號(hào)，鐵路技術(shù)管理規(guī)程[S].

[3] 鐵總運(yùn)[2014]272號(hào)，普速鐵路工務(wù)安全規(guī)則[S].

[4] TGG W103-2010，鐵路橋隧建筑物修理規(guī)則[S].

[5] 鐵路工程定額與概(預(yù))算[M].北京:中國(guó)鐵道出版社，2005.

Discussion on the application of spraying technology in bridge sidewalk panels repair

Wang Hongli Ren Zhenxing Leng Daisen

(JinanRailwayBureau,Jinan250000,China)

Combining with the tube elegance, spraying repair treatment of broken sidewalk panels, this paper elaborated the technical standard, construction technology and its advantages of spraying technology in sidewalk panels repair, pointed out that using spraying technology made repair to bridge sidewalk panels, was a feasible, safe and reliable, economical and practical method.

bridge, sidewalk panels, repair, spraying technology

2015-01-23

王紅麗(1980- )，女，工程師； 任振興(1987- )，男，助理工程師； 冷代森(1975- )，男，工程師

1009-6825(2015)10-0181-03

U445.552

A