高压水射流混凝土施工论文
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1施工机具和方法
主要由额定功率30～50kW、额定电压380V的电机驱动高压柱塞泵，通过高压水管经高压水枪产生高压水射流，本文采用最大压力35MPa、工作压力30MPa的高压柱塞泵，进水口水压力为常压，采用自来水供水。高压水枪为手提式喷枪，喷枪长度60cm，喷嘴孔径为0.75mm，水射流为扇面形。
1.2施工方法施工用水宜采用自来水
如果采用地下水或地表水，水质应符合《混凝土用水标准》JGJ63-2006的要求，供水水源的流量应大于高压水泵最大水流量，确保施工过程中供水正常。启动电机后再驱动高压柱塞泵，检查水压力是否正常，打开喷枪阀门检查水射流是否正常。施工应在混凝土终凝后进行，冲毛时应先将高压柱塞泵的压力调到最小，再根据实际冲毛效果确定合适的水压力和喷嘴距离；采用轮式托架固定喷枪，并调整喷嘴与施工缝的角度和距离，初步设定喷嘴与水平施工缝夹角为50～60°，距离为5～10cm，以处理每平方米混凝土施工缝所需时间来评价冲毛效率，要求冲毛深度达到2～3mm的面积超过所处理面积的90%以上，以确保有效除去施工缝面层水泥浮浆和集料均匀露出，使施工缝面层粗糙度均匀。
2施工工艺研究采用
高压水射流冲毛工艺，当水压力大于混凝土抗压强度时，高压水可以使混凝土破碎，因此可以在混凝土具有一定强度后再进行冲毛施工，避免对已经凝结硬化的混凝土造成损伤。为了研究高压水射流的冲毛效率和冲毛效果，项目组依托重庆某长江大桥锚碇工程的C40大体积混凝土分层浇筑产生的水平施工缝进行了高压水射流冲毛工艺的研究，主要研究了混凝土水平施工缝处理过程中，混凝土龄期、冲毛压力和角度等因素对高压水射流冲毛效率和效果的影响。
2.1混凝土龄期对施工缝冲毛效率的影响
混凝土施工缝面层冲毛时应根据混凝土龄期和表面硬化程度选择水压力。论文首先研究了混凝土不同时高压水射流的冲毛效率，选择混凝土终凝后1d，2d，3d和7d，分别采用10MPa，15MPa，20MPa和30MPa水压力进行冲毛试验，以每平方米施工缝冲毛所需时间评价冲毛效率。随着龄期延长，即使提高水压力，冲毛时间也明显增加，表明冲毛效率随龄期延长而降低。因此，高压水射流冲毛宜在混凝土终凝后12～24h开始，如果由于天气或施工工艺等原因造成冲毛施工滞后，则应随着混凝土龄期的增长而提高水压力，以确保水射流在混凝土面层产生的冲击力大于混凝土面层抗压强度，从而使冲毛施工顺利进行。如果混凝土终凝后超过7d甚至更长时间，则水压力需要显著提高，才能保证冲毛施工的顺利进行。冲毛施工的最佳时间是混凝土终凝后12～24h时开始，不宜迟于混凝土终凝后3d，以保证冲毛效果和降低因冲毛水压力提高而产生的能源消耗。冲毛施工应连续进行，以避免对其他施工工序产生影响。
2.2水压力对施工缝冲毛效率的影响
龄期相同时，高压水射流压力对冲毛效率具有显著影响，论文研究了混凝土终凝后1d龄期时水压力对冲毛效率的影响，当混凝土龄期相同时，随着水压力的提高，冲毛效率逐渐提高，当水压力大于混凝土抗压强度后，提高水压力对冲毛效率的影响逐渐减小。根据实验研究和查阅相关文献，论文提出了冲毛施工时混凝土强度等级和龄期不同时水压力的参考值。
2.3冲毛角度对施工缝处理效率的影响
喷嘴与施工缝面层的角度决定了混凝土的受力形式，当高压水射流垂直于混凝土面层时，混凝土受到水射流的冲击，可以认为是正压力，但是随着喷嘴与混凝土面层的夹角的角度逐渐减小，混凝土面层开始受到剪切力作用。由于混凝土的抗剪强度明显小于混凝土的抗压强度，因此减小喷嘴与混凝土面层夹角，更有利于使混凝土面层剥落，从而提高冲毛效率。试验研究了冲毛角度对混凝土施工缝处理效率的影响，随着冲毛角度的减小，高压水射流的冲毛效率逐渐提高，同时结合现场冲毛效果，认为高压喷枪的喷嘴与混凝土施工缝面层的角度控制在40～50°，可以保证冲毛效果达到最佳，获得粗糙度均匀的施工缝处里面。
3结论
（1）高压水射流冲毛宜在混凝土终凝后12～24h开始，水射流压力应不小于混凝土冲毛时的抗压强度；冲毛施工不宜迟于混凝土终凝后3d，以保证冲毛效果和降低因冲毛水压力提高而产生的能源消耗。
（2）高压喷枪的喷嘴与混凝土施工缝面层的角度控制在40～50°，可以保证冲毛效果达到最佳。
（3）高压水射流处理混凝土施工缝施工速度快，成本低，设备简单，操作简便，工人易于掌握，不会产生噪音等污染问题，具有推广应用价值。
作者：王洪木单位：重庆建工第二建设有限公司