[发明专利]一种混凝土桥面板抛丸处理的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种道路施工领域施工的方法，尤其涉及一种混凝土桥面板抛丸处理的方法。

背景技术

近年来，随着交通量的增加，许多高速公路桥面沥青混凝土铺装层就出现推移、坑槽等病害。其病害成因主要是水泥混凝土桥面沥青铺装层在垂直荷载作用下，以及车辆在桥面紧急制动时产生巨大推动力，据摩尔-库仑定理可知，当产生的剪应力大于层间抗剪强度时，沥青混凝土铺装层将会与水泥混凝土面板发生脱离，成为滑动界面而导致层间剪应力和拉应力大幅度增大，特别是在高温及重载条件下，将迅速使沥青铺装层产生推移、坑槽、拥包以及车辙等早期病害，缩短了桥梁的使用寿命，增加桥梁的养护费用。

调查显示，78％的桥面病害与层间粘结不良有关，足见层间粘结对桥面耐久性的重要性。影响层间粘结的原因很多，凿毛工艺是制约层间粘结效果的基本因素之一。凿毛效果的好坏，直接影响水泥混凝土与沥青混凝土的层间结合质量，减弱抵抗水平剪切能力，从而影响桥面的使用寿命。传统的人工凿毛、刷毛及机械刻槽工艺除效率低外，主要问题在于无法彻底清除浮浆；铣刨工艺虽能解决浮浆问题，但易造成混凝土表面松动破坏并形成一道道深浅各异的沟槽不利于表面清扫和导致桥面滞留水分；而施工拉毛效率虽高但会在混凝土表面形成一个薄弱层。近年来不断出现的桥面沥青铺装层早期推移拥包甚至剥落病害等耐久性问题，越来越多地引起中外公路桥梁界对传统桥面层间处理工艺的反思。

国内外学者对桥面铺装层间破坏做了许多研究，但其研究的根本目的都是为了提高水泥混凝土面板与沥青铺装层之间的抗剪强度。从摩尔库仑定理可以看出，增加粘结力值，可以提高抗剪强度。而层间粘结力的提高主要通过防水粘结层实现。另一种方法就是提高层间摩擦角，通过对桥面水泥混凝土表面浮浆层的清除以及适当增加表面粗糙度来实现。通过试验发现，在同一种防水粘结材料条件下，抛丸处理后的层间抗拉强度最高。国外学者也通过试验对比和实际经验认为抛丸处理要优于喷砂处理。为了提高桥面沥青混凝土及改性乳化沥青防水粘结层与水泥混凝土桥面之间的粘结强度，清理表面浮浆及污染物，对桥面进行抛丸处理。

传统的抛丸处理验收评价指标有目测标准和实测标准，其中目测标准包括：(1)混凝土表面无浮浆、无起砂层，边角处理效果适当，搭接处无错台、无浆带、达到100％创面。(2)混凝土表面无明显尖锐凸起、水泥浆斑块等突出物。(3)混凝土表面形成1～3mm深度的不均匀粗糙表面。(4)混凝土表面洁净，无浮尘，无油渍。实测标准主要包括构造深度、摩擦系数、露骨率、抛丸前后混凝土表面PH值的测定。

从目前的抛丸处理验收方法可以看出，目测标准多具有主观性，并不能客观量化对桥面的处理程度，而实测标准构造深度、摩擦系数与桥面处理的程度和抗剪切强度并没有很好的相关性。露骨率的观测为每半幅每20m作为一个检测单元，多名检测人员各自直观判断检测露骨率取其平均值，可见露骨率的检测也较主观。

由此可见，目前水泥混凝土桥面抛丸处理并没有统一、合理的验收方法和指标，发明量化合理的水泥混凝土桥面板抛丸处理及验收方法，建立桥面处理的判定标准很有必要。

发明内容

本发明的主要目的在于，克服现有的抛丸处理方法存在的缺陷，而提供一种新型混凝土桥面板抛丸处理的方法，直接反应水泥混凝土桥面板处理后力学性能指标的评价标准，从而更加适于实用，且具有产业上的利用价值。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的混凝土桥面板抛丸处理的方法，包括如下步骤，

(1)在待处理处选择测试范围，除尘后进行拉拔试验，得到拉拔强度P₀；

(2)在(1)的测试范围内进行抛丸处理，进行拉拔试验，得到拉拔强度P₁；

(3)采用与(2)相同的操作步骤，抛丸处理n次后，测试得到拉拔强度P_n；

(4)当P_n首次大于1.0～3.0MPa时，达到抛丸处理标准，记录抛丸次数n值；

(5)在待处理处全范围内进行n次抛丸处理，其中n≥1。

更进一步的，前述的混凝土桥面板抛丸处理的方法，所述P_n根据不同的桥梁等级而定，其中特大桥中P_n应首次大于2.0MPa，大桥中P_n应首次大于1.5MPa，中桥中P_n应首次大于1.0MPa。