广州港蒙上新智能装备科技有限公司是专业从事研发各行业的设备、技术工艺和工程应用的高新技术企业。
港蒙上新的高压水射流设备配合使用机器人、抽吸系统等附件,进行混凝土破除的应用工艺。该工艺是一项非常环保、高效、节能的新工艺,用高压水射流代替传统人工风镐,即可以实现短时间内完成维修工程,恢复交通。高压水射流技术,我们也称为水力破除技术,属于静力铣刨方式,是指用高压水射流来清除混凝土构筑物的劣化的混凝土,以利于修复这些建筑结构,使之得到改造与补强。工作原理是经过高压泵加压,把高压水输送到执行机构,执行机构喷射出高速水流,作用于混凝土表面,高速水流钻入混凝土表面的微孔中,速度转化成压力,当压力大于混凝土的抗拉强度时,混凝土就被破碎。由于钢筋表面密实,没有微孔,高压水无法钻入,所以钢筋毫无损伤。
港蒙上新——高压水射流拆除混凝土视频
在国内,高压水射流目前主要应用于石油化工等行业,管道,热交换器等的清洗,用于混凝土破除还处于初步阶段,但在一些先进国家,已发展成为一项替代传统人工风镐或机械破除的成熟工艺。目前我国破除混凝土主要采用传统的人工风镐和机械破碎,该工艺粉尘多、震动大、对原结构破坏大等缺点以迫使政府职能部门和建筑施工单位积极寻找一种新的环保节能新工艺替代传统工艺。本公司的高压水射流破除混凝土工艺具有无粉尘、震动小、效率高、对原机构没有任何损伤等优点,基本上克服了传统人工风镐的缺点,在国外目前已广泛应用于路桥的改造加固、建筑物维修改造等工程施工中。比如,90年代开始,欧美,日本,韩国等先进国家已经使用这项技术应用在路桥的加固改造中,瑞典的桥梁法典就明确规定,要求用高压水射流技术进行混凝土表面处理后,才能进行维修。在日本也同样,高速公路等管理部门,专门和一些专业的桥梁施工公司进行实验,把传统工艺和水射流技术进行综合的比较,根据这项工艺的特点,制定了一些必须使用水射流技术工艺进行维修的规定。近年,一些东南亚国家,如马来西亚等国也广泛的利用这项技术,进行路桥的改造加固。
图一 港蒙上新高压水射流技术工艺施工后的现场照片
(高压水射流拆除混凝土)
图二 港蒙上新高压水射流技术工艺施工后的现场照片
(高压水射流拆除混凝土)
采用高压水射流破除混凝土施工工艺,利用高压泵,执行机构、废水废渣回收系统等进行混凝土破除施工。采用这种工艺进行施工,不会损伤混凝土及钢筋等原有结构,同时也已经把保留部分的混凝土进行了拉毛处理,使新旧混凝土接触面更多,粘结力更强。这样不仅能提高施工效率,降低综合成本,更可以减少社会资源的浪费。下面简单介绍一下高压水射流设备:
1、设备系统介绍
(1)系统构成
整个设备系统主要由高压水泵、执行机构系统、发电机三部分构成。如下图所示:
如高压水泵采用的是NLB20305D型号。该设备柴油驱动,最大压力1400bar(20000psi),流量831pm。
执行机构NLB6600-2型,我们称之为机器人,是该设备系统的最重要的清洗执行部件,可用于混凝土拆除,破除,凿毛,除锈,除漆及除胶等工程。工作人员只需要站在远处,通过远程控制进行机器人的操作,进而控制机器人的施工进度。
(2)技术参数
根据国外应用高压水射流破除混凝土路面的经验,结合混凝土路面的实际情况,如用工作压力为140Mpa的高压水泵2台并连,流量为166Lpm。或者使用一台高压水泵140MPa,流量为256LPM。再或者,可根据实际情况,把压力和流量进行调节,以最有效的方式破除混凝土。经过无数次实际施工证明,如果破碎标号为C30,厚度为100mm的混凝土路面,破碎速度约1~1.5立方/1小时。当然,根据现场情况,速度会有所不同。同时随着破碎厚度的增加和混凝土强度的增加,破碎速度会降低。
2、高压水射流的实际应用
(1)混凝土变形部除去处理
剔除因施工质量,盐害,化学腐蚀等原因造成的混凝土网裂,起皮,劣化等部分,经维修后,可以防止混凝土内部钢筋的腐蚀,延长混凝土构造物的使用寿命。
(2)混凝土局部去除
在不影响混凝土构造物原有结构的情况下,除去局部的混凝土。如桥梁,高架等在加宽改造或维修工程。使其一体化更加牢固,更加安全。
(3)混凝土表面拉毛处理
确保在健全的混凝土面,能够与后浇筑的混凝土及断面修复材料有良好的粘接性,使其成为一体。适用于混凝土面的维修,建筑物的抗震加固,混凝土表面的拉毛等工程。
(4)混凝土表面油漆等异物的清除
在维修混凝土构造物时,清除混凝土表面的油漆等异物。适用桥梁,高架的维修加固,机场跑道的除胶,油漆地面的翻修等工程。
(5)混凝土面清洗
清除混凝土构造物表面的油漆等附着物,恢复原貌。适用建筑物表面的清洗,观赏性路面的清洗,清洗乱涂乱画等工程。
3、水射流破碎混凝土工艺特点
水射流工艺与人工风镐,机械等打击型破碎不同,从喷嘴喷射出的高速水射流进入混凝土表面的缝隙,当产生的压力大于混凝土间的拉力,就把混凝土破碎。利用这个原理,总结一下特点。
(1)不会使对象物变形,变异,弯曲或产生裂缝,对原有结构不会产生任何影响。
(2)适当调节压力和水量,在不影响原有机构和钢筋的前提下,可以选择性的破碎局部混凝土。
(3)控制压力和水量,可以清除对象物表面的油漆等附着物。
(4)因为喷嘴不直接与对象物接触,所以可以远距离遥控操作设备,曲面上也可以作业施工。
(5)不产生灰尘和震动,固体传音小。
4、高压水射流工艺与传统施工方法相比,其突出特点是:
(1)无振动,保护结构
高压水射流不产生应力扩散,不损伤钢混构筑物的原结构,属于保护性破碎和拆除。
(2)作业范围精确控制
通过控制水射流的压力、流量和打击次数,可精确控制破碎的深度和范围,不会打坏梁板。破碎深度可以精确到3mm。破碎后的界面和边缘都非常整齐。
(3)作业后可直接铺装
水力破碎后的界面呈坚硬的齿状,施工作业后可以直接铺装新的水泥。
(4)作业控制键不受限制
水力破碎可以轻松实现水平面、垂直面、顶面和狭小空间的作业。只要水流能够触及的空间,破碎作业就可以逐层完成。
(5)钢筋不受损伤
水力破碎丝毫不伤害钢筋。业主可以根据原内置钢筋的情况,决定是否需要更换新的钢筋。如果不需要更换钢筋,则可以直接铺装新水泥,节省了时间,也节省了钢筋铺装的成本。
(6)无粉尘,噪音小,绿色环保
随礼破碎过程中完全无粉尘,对控制PM2.5有帮助。作业无振动,噪音较小,通过隔音罩可控制在60分贝,符合室内施工要求。所使用的水可以是河水、井水、自来水,使用后的废水可以通过污水处理器及时回收净化,绿色环保。
(7)符合快速化施工要求
单台水利破碎机器人的破碎速度是风镐的8-10倍。采用水利破碎工艺后配合使用快干水泥进行道路铺装,四个小时后既可以通车、对于城市主干道、危旧桥改造等工程,水力破碎工艺非常符合快速化施工要求。
综合以上特点,我们可以认为高压水射流工艺,是一项高效,节能,环保,安全,便捷的先进施工工艺。这也是这种工艺被许多国家普遍采用的主要原因。