小型铣刨机在高速铁路箱梁桥面改造中应用嘉兴

小型铣刨机在高速铁路箱梁桥面改造中应用

小型铣刨机在高速铁路箱梁桥面改造中应用 2011： 12月26日，目前世界上最长的高速铁路武汉至广州高速铁路将通车运营。

时速394公里!12月9日武广客运专线测试车从广州北站出发后，在韶关路段跑出测试以来的最高时速，创造两车重联情况下的世界高速铁路最高运营速度。武广客运专线全长1068公里，设计时速350公里，通车后，武汉到广州行车时间，将从目前的10.5小时缩短至4小时以内。这件事作为我国铁路建设史上具有里程碑意义的大事件轰动全国，在全国范围内掀起了一股“高铁热”。 再让我们把目光离开武广高速铁路，投向另一条高速铁路“京沪高速铁路”。世界上超过一千公里的高速铁路并不多见，而全长1318公里的京沪高铁将有可能成为世界上最长的高速铁路，这条线路开通以后京沪之间将实现五小时通达。 未来我国将全面建设超过一万公里的高速铁路和客运专线，这其中包括沪宁城际、京沪高铁、广深港客专、京哈客专、哈大客专、京石武客专等等线路。这些线路覆盖了我国从北到南从东到西的大部分地区，服务于我国最具发展前途的各个城市圈，我国未来的二十年将是属于铁路的黄金发展阶段，中国将迎来一个全新的高速铁路时代！ 下面长沙筑邦建筑机械有限公司技术人员跟大家来探讨高铁施工中的两个具体问题。一是高铁箱梁的梁面改造，二是高铁的桥面防水处理。 一、箱梁梁面改造 在高速铁路箱梁的预制过程中，因为施工经验，模板安装质量，混凝土配比，混凝土浇注工艺的区别导致很多箱梁的梁面出现很多问题。主要有梁面的标高误差大，平整度差，混凝土表面有空鼓、松动、蜂窝麻面、浮碴、浮土和油污等，出现这些问题以后要面临一个梁面改造的施工处理。目前高铁施工单位各个制梁场比较常用的处理方法无外乎如下几种： 1、水磨石机研磨梁面2、凿毛机表面凿毛3、小型铣刨机表面铣刨 利用水磨石机进行梁面的找平研磨处理是最原始的一种施工方法，因为购机成本较低，所以很多高铁制梁场购置此类设备往往是五六台，十几台的数量购买，但是水磨石机的研磨效率极低，每次研磨厚度才1-2mm,某些箱梁梁面砼的强度超过C50，水磨石机是根本无法研磨得动的。所以对于平整度较差的梁面用水磨石机来进行找平，是费时又费力的。

水磨石机产品图样(左)水磨石机研磨效果图(右)

利用凿毛机进行梁面处理是近2年的事情，最早由辽宁大连的一些经销商由国外引进此类产品，由于凿毛机比水磨石机的效率高很多，即使价格（2万左右）比研磨机贵很多，但在哈大高速铁路上，很多制梁场和施工队还是优选了凿毛机进行梁面处理。

凿毛机的工作原理是利用空压机产生的压缩空气驱动6-12个合金凿头，凿头在气缸的带动下，快速往复运动中撞击桥面，起到剥离和破碎混凝土表面的作用，最深凿毛可到5mm左右。 但凿毛机因为需要外接电源，外接空压机和连接气管等附属元件，存在凿毛头更换费时且价格较贵，施工转场不方便，操作不灵活等缺点。

凿毛机产品图样(左)凿毛机效果图（右）

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而目前较为先进的施工方法是用小型铣刨机或者抛丸机进行梁面改造处理，抛丸处理是一种很好的施工工艺，但是就抛丸机设备而言，进口抛丸机非常昂贵（适合梁面处理的功率在20KW以上的抛丸机售价在30-50万左右），而国产抛丸机且目前国内仿制进口抛丸机的厂家本来就不多，起步较晚，产品尚处于试验摸索阶段，在此不再赘述。

而小型铣刨机的制造在国内已经比较成熟，小型铣刨机与凿毛机的使用效果一样，但因为自带动力（汽油机），而无需外接空压机，气管等附属装置，所以有转场便捷，操作灵活。 刀片更换快速的优点。小型铣刨机在高铁梁面处理上最早应用于武广高铁咸宁段，当时施工单位因为测量原因将箱梁底座标高超高了几公分，因为底座混凝土标号接近C80，使用研磨机根本磨不动，考虑爆破返工更是成本巨大，最后试用长沙筑邦建机公司的小型铣刨机解决了问题。

小型铣刨机现场施工图(左)铣刨机效果图(右)

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小型铣刨机有很多种型号和配置，基本上按铣刨宽度来确定型号的。目前市面上小型铣刨机的宽度常见的有200mm，250mm,300mm,350mm这几种。价格在1万-13万之间不等。动力配置有汽油机的，有电动机的，配置电机的要便宜些。同时，电机的转速较低（2极电机最高2800转），汽油机的转速较高（最高3600转），所以电动铣刨机的效果没有汽油机的理想。 当然，因为操作者的素质原因，汽油铣刨机如果操作保养不好，故障率也是很多的，关键在于对操作工人的操作技术交底是否落实到位。而电动铣刨机的维护相简单些。至于吸尘的问题，小型铣刨机都预留了吸尘机的接口，用户另外配置工业吸尘器就可以了。 配备汽油机的小型铣刨机功率有5.5马力，9马力，13马力，20马力等这几种，如果只是用来处理旧地坪，翻新油漆，树脂的话，用铣刨宽度200mm,配备5.5马力汽油机，4根刀轴，七十几片刀片，机身重量80公斤左右的就行了，价格才1万出头。 此类小型铣刨机产品如下图：

小型铣刨机

但如果是高标号（C50以上）水泥桥面面或者箱梁的铣刨凿毛，标高调平，至少要使用铣刨宽度250mm，汽油机功率9-13马力或者电机功率7.5KW以上，6根刀轴，100片刀片，刀片为6星-8星硬质合金刀片，机身重量130公斤左右的配置，否则铣刨效果很差。

此类小型铣刨机如下图：

ZP250B小型铣刨机(左)ZP250E小型铣刨机(右)

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如果希望铣刨的更深更快，就要配备20马力以上的动力，当然这种大功率的铣刨机就不是手推式的了，它的前进和后退是有液压马达驱动的，刀片为12-24星大刀片。铣刨沥青路面深度最深可达20mm/次，铣刨C50水泥混凝土路面可达10mm/次。小型液压铣刨机如下图：

ZP250H小型液压铣刨机(左)ZP350H小型液压铣刨机(右)

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二、高铁桥面防水处理

高速铁路设计使用年限一般为50年，而且高速铁路大部分为现浇梁桥或者预制的钢筋混凝土箱梁，如何保证箱梁内的钢筋骨架和预应力钢束不受渗透雨水的侵蚀就成为质量保证的重点，桥面防水处理技术在我国起步较晚，是近十几年内才开始应用。 高速铁路混凝土桥梁桥面防水层是提高桥梁结构耐久性的重要技术手段。既有桥梁由于桥面防水失效造成桥面板渗水、钢筋锈蚀的事例很多，直接影响到结构的使用寿命。目前我国高铁防水层处理技术条件是根据国内已通车客运专线对桥梁结构耐久性的要求、无砟轨道桥梁构造特点以及喷涂聚脲防水层的使用经验得来，还在不断完善中。 水泥混凝土防水层施工大致分为2个环节，一是基层的表面粗糙处理和清洁，而是防水材料的喷涂。水泥混凝土表面通过机械铣刨凿毛，消除了蜂窝麻面，空鼓松动，浮浆，油污等缺陷，有效的解决了水泥混凝土表面与沥青混合料、喷涂材料、或者2次加铺的水泥混凝土之间的亲和力问题，同时高铁桥梁的防水层喷涂之前，对于基层的粗糙度要求很高，桥面基层平整度应符合设计要求，其粗糙度应符合SP3～SP4，如前所述，要达到这样的技术要求，较好的设备选择方案就是小型铣刨机和抛丸机，经过铣刨处理的表面： 1、表面粗糙均匀；不会破坏原路面结构和平整度； 2、完全去除浮浆和起砂；100%“创面” 3、露骨，但同时不会造成骨料的松动和微裂纹； 4、一次性施工，不需要清理；没有环境污染（需要配置工业吸尘器） 5、提前暴露混凝土缺陷； 6、同时达到宏观纹理和微观纹理要求；适合各种防水涂装、铺装工艺； 7、并增加防水材料在表面的附着力并提供一定的渗透效果

任何一种施工方案或是机械设备都有其优点和缺陷，如何选择，就需要我们对各类设备有较为清晰的认识和了解，针对不同的施工环境和技术要求寻求最佳的匹配。

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