高壓水射流混凝土施工縫處理工藝

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。北京德高潔清潔設備有限公司依托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，下面主要介紹高壓水射流混凝土施工縫處理工藝。
 
一、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。我們選擇混凝土終凝后1天、2天、3天和7天，分別采用10 MPa、15 MPa、20 MPa和30 MPa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。
 

混凝土齡期對施工縫沖毛效率的影響
沖毛齡期/水壓力	1d/10MPa	2d/15MPa	3d/20MPa	7d/30MPa
沖毛時間/min	3.0	4.5	5.5	8.0

根據齡期延長，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7天甚至更長時間，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3天，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。

二、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，下面介紹混凝土終凝后1天齡期時水壓力對沖毛效率的影響。
 

水壓力對施工縫沖毛效率的影響
水壓力/MPa	5	10	15	20
沖毛時間/min	6.5	3.0	2.0	1.5

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。

三、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。下面是沖毛角度對混凝土施工縫處理效率的影響。
 

沖毛角度對施工縫沖毛效率的影響
角度/度	60	50	40	30
沖毛時間/min	3.5	2.5	2.0	1.5

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，我們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。

實際應用表明，高壓水射流混凝土施工縫處理工藝可有效解決傳統混凝土施工縫處理工藝費工費時、材料消耗大和處理質量差等問題，適宜大范圍推廣應用。