高压水射流凿毛技术在铁路施工中的运用

1高压水射流无损凿毛技术在铁路箱梁施工中的应用一、高压水射流无损凿毛方法及优势1、高压水射流无损凿毛方法浇注加高平台混凝土前，根据标出范围内的梁顶面混凝土进行凿毛处理，以确保新旧混凝土连接紧密。梁场率先采用专用凿毛工具（图1：桥隧养护车FH-B2500），进行凿毛施工。经净化后的水,进入水高压发生装置（FH-B2500）,将水压提高到一定压力后,经过控制阀送到喷嘴（图2）,形成能量高度集中的高速射流束,即可对混凝土表面进行凿除。凿毛深度0.3-0.5cm，以去除表面的浮浆露出石子为宜。桥隧养护车性能介绍详见表1。表1：桥隧养护车性能介绍设备型号FH-B2500（别名：超高压水射流车）规格性能压力：100-2500bar(1bar=0.1MPa)流量：50-1200L/H发动机油耗：12.5L/H柴油发动机功率/输出功率：133KW/122KW体积：3750×1980×2050mm3重量：1840Kg适用范围：常见（C10~C60）混凝土强度等级、以及高强混凝土均适用图1：桥隧养护车FH-B2500图2：高压喷嘴高压喷嘴22、高压水射流无损凿毛的优势(1)切割过程自动控制，切割反力小由于高压水切割压力高,喷嘴直径小,能量高度集中,因此切割反力小,便于切割过程中的自动控制.(2)被切割件的温度低，不会改变切割材料的性能高压水射流冲击到切割件表面时,会在滞止点(射流中心线与被切割平面的交点)及其附近产生很高的局部传热率,使得被切割件的温度升高很小,切口中(包括切割面)的温度低于100℃。因此,在高压水射流切割过程中不会产生热变形和热影响区,不会改变被切割材料的性能。(3)切割宽度小高压水射流切割口宽度较小,因此可以提高被切割材料的利用率。(4)非接触式切割，对刀具无磨损由于高压水射流切割为非接触式切割,因此被切割材料对切割刀具无磨损。(5)采用桥隧养护车FH-B2500无损凿毛，结构合理,操作简便，稳定可靠，工效在20平米/小时以上,比传统凿毛工艺效率约提高35倍。此外，与传统工艺相比，无损凿毛技术安全性高。凿毛新旧工艺比较详见表2。表2：凿毛新旧工艺比较项目旧工艺（空压机风镐凿毛）新工艺（高压水射流无损凿毛）质量凿毛不均匀、深度深，易对梁体顶板（顶板厚30cm）产生扰动；易对加高平台外原梁面产生破坏。凿毛深度浅，易控制平台凿毛边线，不易对梁体顶板产生扰动3工效（1件梁）1件32m梁凿毛面积为200m2,2台风镐用时2天1台无损凿毛机8小时完成，可提前1个月完成费用每平米30元，凿毛总费用34.6万69件箱梁凿毛总价27万元，相比节约9万余元配套设施需提供电源，已架梁需在桥面配备发电机自带发电机，需提供干净水源，且凿毛机带车轮，移动方便安全环保噪声大，粉尘多噪声小，无粉尘，凿毛完成后用高压水枪冲洗，安全性高二、推广应用情况及实施效果项目部对有砟梁改造时，全部使用高压水射流无损凿毛技术（见图3），效果显著（图4：凿毛前后比较），为箱梁架设以及桥面附属工程的施工奠定了基础。在保证施工质量、安全的前提，大大缩减了施工工期，节约了施工成本。高压水射流无损凿毛工艺可以在铁路客专箱梁施工的桥面改造等需要对箱梁进行凿毛处全部推广使用；此外，由于该工艺工效快、移动便捷，可广泛运用于新、旧混凝土接茬处的处理；该技术还可用于混凝土路面的修补养护、切割路面板以及隧道工程中广泛运用。图3：箱梁顶面凿毛图4：凿毛前后比较三、存在的问题凿毛前凿毛后桥隧养护车高压喷嘴净化水4高压水射流无损凿毛工艺优于传统的人工凿毛处理工艺，具有施工质量优、施工成本低的特点。但是由于凿毛机器价格高，如果工作量小，相比传统工艺费用较高；凿毛机械对水质要求也高，要求现场必须有足够、质量保证的水源。四、发展前景Ⅱ型板无砟轨道箱梁顶面改造无损凿毛施工技术的创新运用，为我国大规模高速铁路建设提供了强有力的技术支撑，为打造出精品优质的箱梁提供了可靠的技术保障，奠定了坚实的基础。