談噴漿技術在橋梁人行道板修補上的應用

王紅麗 任振興 冷代森

(濟南鐵路局，山東 濟南 250000)

談噴漿技術在橋梁人行道板修補上的應用

王紅麗 任振興 冷代森

(濟南鐵路局，山東 濟南 250000)

結合對管內風化、破損人行道板的噴漿修補處理，闡述了噴漿技術在人行道板修補上的技術標準、施工工藝及其優點，指出采用噴漿技術對橋梁人行道板進行修補，是一種技術可行、安全可靠、經濟適用的方法。

橋梁，人行道板，修補，噴漿技術

0 引言

青島工務段管轄范圍內圬工橋有700座/46 742 m，其中最長橋梁為膠新線的K85+419濰河2號橋，全長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，管內的人行道板混凝土風化脫落破損較為嚴重，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場更換費用及工作量極大，全段每年更換人行道板約4 000 m2，給橋梁的養護維修、現場人員作業帶來了很大的困難。通過現場研究及試驗，對風化破損的人行道板進行噴漿修補處理，從而延長了人行道板的壽命，達到了省時、實用、安全的目的。

1 噴漿技術

1.1 噴漿原理及適用情況

噴漿原理：噴漿是利用高壓風，將水泥砂漿高速噴射至步行板表面上，進行密封，并與步行板表面膠結成一體，形成致密、堅實的水泥砂漿防護層。

適用情況：適用于混凝土人行道板風化脫落破損，且鋼筋銹蝕不嚴重的人行道板，對于破損嚴重的人行道板需直接進行更換。

1.2 噴漿材料

1)噴漿材料為鋼筋混凝土修補專用砂漿。

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 施工機具

1)TX1500噴漿泵一臺,設備參數如下：

動力類型為電動；最大流量為7.57 L/min；馬力為2匹；整機重量為56 kg；最高工作壓力為8.27 bar；料管長度為7.5 m；輸送方式為蠕動泵。

2)砂漿攪拌機一臺；發電機一臺；壓縮機一臺；手持氣動除銹槍2部；角磨機2部。

1.4 噴漿材料及機具的有關要求

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)干粉材料經稀釋后需攪拌均勻，無結塊；

3)攪拌后材料懸浮均勻，無沉淀，不分層。

1.4.2 噴漿泵的使用要求

1)施工現場電壓穩定，無大幅波動；

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

3)施工現場應針對材料及噴涂效果要求，調整噴嘴型號，以確保達到最佳效果。

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工作時間計算，根據噴涂厚度的要求，每天噴涂面積為400 m2～600 m2。

3)蠕動泵最大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的軟管，節省頻繁移動機器所需時間；7/8 in的泵體管路，易于水泥基料中的顆粒物通過，輸料暢通無阻。

4)自動卸壓系統要確保每次脈沖的同時平穩啟動，消除材料噴濺，以免影響水泥基層質量，減少材料浪費，清洗更容易；顯著延長泵體使用壽命。

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之內即可完成。施工作業前，也可以用水清洗施工水泥板平面。

6)鑄鋁耐用設計，大口徑管路，吸料暢通無阻，氣流切斷同時扳機關閉，安全保險。槍頭螺紋式設計，方便快速更換噴嘴。根據水泥料的不同情況，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，無工具即可進行管與管之間的連接。進料管內可自動清洗。

8)大容量料斗：15加侖容量，斜位式設計，方便材料流入泵體，無工具即可拆卸、輕松清洗。

1.5 準備工作

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

2)使用角磨機鋼絲刷清除表面石屑雜物。

3)使用噴漿機噴射清水沖洗步行板表面，浮碴、灰塵等徹底進行清洗。

1.6 噴射操作方法

1)將攪拌均勻的鋼筋混凝土修補專用砂漿倒入送料斗內。

2)裝上噴嘴。

3)打開噴槍空氣閥。

4)檢查25 in的料管上是否有可能會影響流體流動的扭絞。

5)開啟噴漿機，朝桶內扣動噴槍扳機。當噴嘴上出現漿體時，將噴槍移到送料斗上并讓其循環，直到出現穩定的漿體噴出。

6)噴射角度：噴射角度可在45°～90°范圍內傾斜。

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，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，橫向往復移動，依次噴射。需要對裂縫及缺損部分補漿時，噴漿嘴可近距離對準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，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)，讓水從噴槍中通過并流出，一直到將噴槍沖洗干凈為止；

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

e.斷開氣路的連接并從噴槍上卸下料管；

f.從噴漿泵上斷開料管的連接；

g.將海綿球放入料管內；

h.重新將料管連接到噴漿泵；

i.將數加侖的清水倒入送料斗內；

j.將料管的術端放入廢液桶中；

k.接通噴漿機的主電源(A)；

l.讓水通過噴漿泵進行循環，直至球從軟管中流出；

m.拾取球并用清水進行清洗；

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。要確保針頭內的空氣通道清潔且沒有水泥基材料。清洗噴槍的內部。為了改善以后使用時的工作狀況，請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：人行道板修補采用仰噴，噴漿兩遍厚度可達4 mm～5 mm，兩次噴漿時間間隔不小于30 min。

2)養護：免養護。

3)效果：經過噴漿修補后人行道板狀態良好，人行道板表面形成了致密、堅實的水泥砂漿防護層。有效增加了人行道板的使用年限。

1.8 安全技術與防塵措施

1)必須戴好安全帽、系好安全帶或安全繩，不準穿帶釘或易溜滑的鞋。

2)嚴禁將噴槍對準施工人員，以免突然出料時傷人。

3)噴射手應佩戴防護面罩或防護眼鏡、膠布雨衣和手套。

4)清洗步行板及噴射前應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上，噴射完成后覆蓋物應及時撤除。

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

2 實例

以膠濟線K9+283橋人行道板修補為例說明。膠濟線K9+283橋梁為1-16.0普通鋼筋混凝土低高度板梁，橋上為雙側人行道板，人行道板合計32 m2。由于靠近沿海地區，人行道板露筋、掉塊、裂紋較嚴重(見圖1)，決定使用TX1500噴漿泵噴射砂漿修補混凝土人行道板。

2.1 人員組織

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

2.2 作業程序及效果

1)表面清理。

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

b.使用角磨機鋼絲刷清除表面石屑雜物；

c.在人行道上覆蓋木板等物；

d.使用噴漿機噴射清水進行清洗；

e.噴射完成后覆蓋物應及時撤除。

2)配料。

a.材料：鋼筋混凝土修補專用砂漿10包250 kg，每千克1.1元，合計：275元。

b.配制方法：將粉料加到其重量約25%的清水(自來水)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，打開噴漿槍排出管道內存留的水，直到砂漿流出。

4)噴漿。將噴槍嘴對準人行道板上裂縫、缺損、露筋處所進行找補噴漿，全部找補完成后進行一度噴漿。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)時間過程。8:30進入現場設置腳手架、清理、拌料、機械組裝、噴漿，12:30全部完成32 m2人行道修補作業，全過程用時4 h，噴漿用時3 h。

6)達到效果。噴漿厚度3 mm～5 mm，噴射砂漿與混凝土人行道板聯接牢固，表面修補平順，新舊接槎密實，無飛邊斷裂，使用鋼釬敲擊檢測無脫落分離現象，達到了預期目標(見圖2)[4]。

7)以上實例為維修養護中的事例，經過近期進行人行道板大修噴漿修補工作，對工藝材料及施工工藝稍作修改，使修補后的人行道板強度和外觀有了進一步的改善。

a.噴漿材料：按照用水量的10%摻入LGT-002修補膠，使用后增強了人行道板的強度，外觀整齊光潔；

b.人行道板上下各進行三度噴漿，每次噴漿間隔1 h；噴漿結束后灑水養生；

c.人行道板溫度低于5 ℃高于40 ℃時，停止作業。

3 經濟效益

噴漿修補比更換人行道板的價格從用料費用來看，經濟效益顯著。按照目前的價格，制作人行道板的價格成本為200元/m2，使用年限為10年(10年是根據設備現狀推斷。例如膠新線建于2003年，如今已12年，最近幾年人行道板出現大面積的嚴重破損，各線情況基本相似)。根據噴漿后價格核算噴漿的材料價格為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間10年，每平方米噴漿材料費用總計為17.2元。根據設備檢查統計我段目前有10 300 m2人行道板破損，如果全部進行更換，需要料費206萬元；如果采用噴漿技術修補，則需17.2×10 300=177 160元，節約188.284萬元。由此可見噴漿修補的費用遠遠低于更換人行道板的材料費用[5]。

4 結語

經過噴漿修補的人行道板，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用和人工的困難，通過現場試驗此種修補技術是有效的，可行的。今后我們可以試驗將噴漿修補技術運用到橋梁梁拱、墩臺混凝土風化脫落破損；隧道、涵渠邊墻拱頂混凝土風化脫落破損及砌石勾縫脫落等圬工修補中去，將使橋梁圬工修補技術提高一個新的層次。

[1] 2013年度濟南鐵路局青島工務段橋隧建筑物設備臺帳[M].青島:濟南鐵路局,2014.

[2] 鐵道部部令第29號，鐵路技術管理規程[S].

[3] 鐵總運[2014]272號，普速鐵路工務安全規則[S].

[4] TGG W103-2010，鐵路橋隧建筑物修理規則[S].

[5] 鐵路工程定額與概(預)算[M].北京:中國鐵道出版社，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