高壓水射流混凝土施工論文
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1施工機具和方法
主要由額定功率30～50kW、額定電壓380V的電機驅動高壓柱塞泵，通過高壓水管經高壓水槍產生高壓水射流，本文采用最大壓力35MPa、工作壓力30MPa的高壓柱塞泵，進水口水壓力為常壓，采用自來水供水。高壓水槍為手提式噴槍，噴槍長度60cm，噴嘴孔徑為0.75mm，水射流為扇面形。
1.2施工方法施工用水宜采用自來水
如果采用地下水或地表水，水質應符合《混凝土用水標準》JGJ63-2006的要求，供水水源的流量應大于高壓水泵最大水流量，確保施工過程中供水正常。啟動電機后再驅動高壓柱塞泵，檢查水壓力是否正常，打開噴槍閥門檢查水射流是否正常。施工應在混凝土終凝后進行，沖毛時應先將高壓柱塞泵的壓力調到最小，再根據實際沖毛效果確定合適的水壓力和噴嘴距離；采用輪式托架固定噴槍，并調整噴嘴與施工縫的角度和距離，初步設定噴嘴與水平施工縫夾角為50～60°，距離為5～10cm，以處理每平方米混凝土施工縫所需時間來評價沖毛效率，要求沖毛深度達到2～3mm的面積超過所處理面積的90%以上，以確保有效除去施工縫面層水泥浮漿和集料均勻露出，使施工縫面層粗糙度均勻。
2施工工藝研究采用
高壓水射流沖毛工藝，當水壓力大于混凝土抗壓強度時，高壓水可以使混凝土破碎，因此可以在混凝土具有一定強度后再進行沖毛施工，避免對已經凝結硬化的混凝土造成損傷。為了研究高壓水射流的沖毛效率和沖毛效果，項目組依托重慶某長江大橋錨碇工程的C40大體積混凝土分層澆筑產生的水平施工縫進行了高壓水射流沖毛工藝的研究，主要研究了混凝土水平施工縫處理過程中，混凝土齡期、沖毛壓力和角度等因素對高壓水射流沖毛效率和效果的影響。
2.1混凝土齡期對施工縫沖毛效率的影響
混凝土施工縫面層沖毛時應根據混凝土齡期和表面硬化程度選擇水壓力。論文首先研究了混凝土不同時高壓水射流的沖毛效率，選擇混凝土終凝后1d，2d，3d和7d，分別采用10MPa，15MPa，20MPa和30MPa水壓力進行沖毛試驗，以每平方米施工縫沖毛所需時間評價沖毛效率。隨著齡期延長，即使提高水壓力，沖毛時間也明顯增加，表明沖毛效率隨齡期延長而降低。因此，高壓水射流沖毛宜在混凝土終凝后12～24h開始，如果由于天氣或施工工藝等原因造成沖毛施工滯后，則應隨著混凝土齡期的增長而提高水壓力，以確保水射流在混凝土面層產生的沖擊力大于混凝土面層抗壓強度，從而使沖毛施工順利進行。如果混凝土終凝后超過7d甚至更長時間，則水壓力需要顯著提高，才能保證沖毛施工的順利進行。沖毛施工的最佳時間是混凝土終凝后12～24h時開始，不宜遲于混凝土終凝后3d，以保證沖毛效果和降低因沖毛水壓力提高而產生的能源消耗。沖毛施工應連續進行，以避免對其他施工工序產生影響。
2.2水壓力對施工縫沖毛效率的影響
齡期相同時，高壓水射流壓力對沖毛效率具有顯著影響，論文研究了混凝土終凝后1d齡期時水壓力對沖毛效率的影響，當混凝土齡期相同時，隨著水壓力的提高，沖毛效率逐漸提高，當水壓力大于混凝土抗壓強度后，提高水壓力對沖毛效率的影響逐漸減小。根據實驗研究和查閱相關文獻，論文提出了沖毛施工時混凝土強度等級和齡期不同時水壓力的參考值。
2.3沖毛角度對施工縫處理效率的影響
噴嘴與施工縫面層的角度決定了混凝土的受力形式，當高壓水射流垂直于混凝土面層時，混凝土受到水射流的沖擊，可以認為是正壓力，但是隨著噴嘴與混凝土面層的夾角的角度逐漸減小，混凝土面層開始受到剪切力作用。由于混凝土的抗剪強度明顯小于混凝土的抗壓強度，因此減小噴嘴與混凝土面層夾角，更有利于使混凝土面層剝落，從而提高沖毛效率。試驗研究了沖毛角度對混凝土施工縫處理效率的影響，隨著沖毛角度的減小，高壓水射流的沖毛效率逐漸提高，同時結合現場沖毛效果，認為高壓噴槍的噴嘴與混凝土施工縫面層的角度控制在40～50°，可以保證沖毛效果達到最佳，獲得粗糙度均勻的施工縫處里面。
3結論
（1）高壓水射流沖毛宜在混凝土終凝后12～24h開始，水射流壓力應不小于混凝土沖毛時的抗壓強度；沖毛施工不宜遲于混凝土終凝后3d，以保證沖毛效果和降低因沖毛水壓力提高而產生的能源消耗。
（2）高壓噴槍的噴嘴與混凝土施工縫面層的角度控制在40～50°，可以保證沖毛效果達到最佳。
（3）高壓水射流處理混凝土施工縫施工速度快，成本低，設備簡單，操作簡便，工人易于掌握，不會產生噪音等污染問題，具有推廣應用價值。
作者：王洪木單位：重慶建工第二建設有限公司
