高压水射流破碎技术在水泥混凝土路面维修中的应用初探.pdf

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1、高压水射流破碎技术在水泥混凝土路面维修中的应用初探冯玮，王晓刚(广西交通职业技术学院，广西南宁530023)摘要：高压水射流破碎技术是近年从国外引入的一种水泥混凝土路面维修新技术。文章介绍高压水射流工作原理及破碎机理，结合在河北省京石高速公路定兴线完成的高压水射流破碎与人工风镐破碎对比试验，总结高压水射流破碎技术的特点。关键词：高压水射流；破碎；水泥混凝土路面；维修中图分类号：u418．6文献标识码：B随着公路建设事业的快速发展，我国已成为水泥压力超过混凝土抗拉力时，混凝土即被破碎清除。混凝土路面总里程数位居世界第一的国家，至2012年2破碎对比试验及结果分析底，各等级公路中的水泥混

2、凝土路面总里程约达170万km，水泥混凝土路面的养护与维修任务日益繁重。2．1破碎对比试验而养护与维修工作的第一道工序即是对病害路面京石高速公路是河北省修建的第一条高速公路，进行切割破碎，传统的破碎方法是采用风镐、破碎于1994年底投入运营，2005—2006年分期完成大修机、岩锤等机械进行破碎，这些方法存在着破碎时间工程，多年来随着车流量迅猛增长，特别是在大型货慢、尘土飞扬、施工噪音大、对原有结构破坏程度深车等重载交通的反复作用下，部分水泥混凝土面板特等诸多弊端。高压水射流破碎技术是近年从欧美发达别是面板与面板间的接缝处出现破损。国家引进的能够解决上述弊端的一种高效、环保、节任意选

3、取京石高速定兴线第一标段左幅2kin范能的新技术。为探索该技术在我国的适用性与可行围内的4个破损点作破碎对比试验，破碎面积均为性，首次在河北省京石高速公路定兴线分别采用高压14～15m，破碎厚度10em。其中，第一、第二破损水射流破碎技术与人工风镐技术对水泥混凝土路面进点采用高压水射流破碎，第三、第四破损点采用人工行破碎对比试验。风镐破碎。2．2结果分析1高压水射流工作原理及破碎机理试验结果见表1。高压水射流指的是用高压水泵将普通自来水加压结果表明：至几十甚至几百兆帕形成大气压力，然后通过孔径只(1)破碎同等面积、同等厚度的水泥混凝土，有1．5～2mm的高压旋转式喷嘴以300—500

4、m／s的速高压水射流比人工风镐的时间几乎快20倍，在生产度喷出的水流。这种水流像子弹一般，将能量高度集能力上，前者远高于后者，1台NLB混凝土翻新机相中，产生巨大的冲击能力。当于20台风镐的生产能力。高压水射流的工作原理为利用大功率的柴油驱动(2)高压水射流破碎施工不需要人工操作机械，机驱动高压水泵输出高压水，传送到NLB高压水混与人工风镐相比安全度更高。凝土翻新机，翻新机的喷嘴喷射高压水射流到混凝土(3)高压水射流破碎对环境基本不造成污染，表面，使混凝土破碎。人工风镐破碎对周边环境影响较大。破碎机理在于水泥混凝土是一种由骨料、水泥与(4)高压水射流破碎没有破坏原有路面结构，水共同作

5、用而成的多孔复合材料，具有很强的粘结人工风镐破碎对原有结构的破坏程度较高。力，但抗拉力很小。当高压水射流作用于混凝土表面(5)从破碎后的界面粘结能力来看，高压水射时，会通过其表面的孑L隙，钻入其中产生内压力，内流明显优于人工风镐。作者简介：冯玮(1982一)，女，广西南宁人，讲师，工程师，研究方向为公路X-程管理。202013年1期(总第97期)表1高压水射流破碎与人工风镐破碎对比试验结果(6)按机械租赁方式计算，高压水射流破碎技无振动，不会使周围的混凝土结构产生任何裂纹，降术每m投入为人工风镐破碎的4．8倍。低二次损坏的风险；第二，病害区域中的钢筋密度大、空隙小，高压水射流难以钻人

6、钢筋内部，钢筋不3高压水射流破碎技术特点会弯曲或断裂，还达到了除锈的效果。因此，破碎对通过破碎对比试验，总结高压水射流破碎技术特原有结构的损害度几乎为零。点如下。3．6粘结力强3．1修复速度快破碎后的混凝土界面呈坚硬不均匀的整齐麻面，高压水射流破碎技术以普通自来水为工作介质，原有结构与新混凝土的接触面积更大、粘结力更强，作业时由于NLB混凝土翻新机的喷嘴不与水泥混凝不需要处理就可以直接铺筑新的水泥混凝土，为公路土路面直接接触，不会产生机械摩擦损坏的情况，因一体化施工提供有利条件。此，不会因为更换机械零件而损失作业时间，并且喷3．7施工成本较高嘴可以多角度作业，提高了工作效率，路面快速

7、修复目前，高压水射流破碎技术的设备还没有国产后可以尽早投入使用。化，仍需从国外进口，因此，不管是购买还是租赁，3．2施工安全可靠施工成本均较高。施工员远距离地采用电脑操控设备，破碎全过程4结论均在程序自动化的状态下进行，施工更为安全可靠，特别适用于不良环境。我国水泥混凝土路面的养护与维修重任为高压水3．3环境污染小射流破碎技术的发展提供了空前的机遇和创造了广阔施工过程中，无灰尘污染、噪声较小；施工结束的平台。该技术有传统破碎方法无法比拟的优势，具后，混凝土