張 濤

（中交第四公路工程局有限公司，北京 100102）

1 混凝土表面界面處理現(xiàn)狀

選用適宜的工藝方法處理混凝土界面一直是人們關(guān)注的問題。界面處理是工程質(zhì)量一個較為薄弱的環(huán)節(jié)，建筑物混凝土表面的墻磚粘接層或水泥砂漿抹灰層常常因?yàn)榛炷帘砻娴慕缑嫣幚聿划?dāng)，造成開裂、空鼓、脫落等質(zhì)量問題，嚴(yán)重時可影響工程使用功能。

混凝土結(jié)構(gòu)施工時模板表面平整，并且模板大都使用脫模劑，致使?jié)仓瓿傻幕炷两Y(jié)構(gòu)表面較為光滑，所以后期進(jìn)行裝修時，需要對混凝土表面進(jìn)行處理，以增大裝修層與基層的附著力?；炷帘砻嫣幚碛袃煞N方式：一種是使用機(jī)械設(shè)備噴涂或者采用掃帚進(jìn)行涂刷薄薄一層混凝土界面劑或水泥膠漿，讓其固定在光潔的基層之上，以增加裝修時抹灰層與基層的附著力，不出現(xiàn)開裂、空鼓、脫落等問題；另一種方式是采用尖利的鉆子將混凝土表面剔鑿成粗糙不平的麻面，而后進(jìn)行噴水濕潤，但進(jìn)行下一道工序時墻面不得有明水存在。

傳統(tǒng)混凝土界面處理方法，不但費(fèi)時、費(fèi)工、粉塵污染較大，而且無法保證粘接質(zhì)量，粘貼瓷磚或抹灰后較為容易出現(xiàn)空鼓、脫落等現(xiàn)象。隨著建筑中組合鋁合金模板的廣泛應(yīng)用及裝配式建筑的不斷增加，澆筑精度更高也使得墻面過于光滑，導(dǎo)致空鼓、開裂、脫落等質(zhì)量問題進(jìn)一步加劇。

2 高壓水槍鑿毛機(jī)具及鑿毛原理

20世紀(jì)70年代的高壓水射流技術(shù)在歐美等一些先進(jìn)國家混凝土結(jié)構(gòu)的改造與修復(fù)中獲得了廣泛的應(yīng)用。近年來，菲律賓、馬來西亞等一些東南亞國家，還普遍使用這一技術(shù)來維護(hù)修復(fù)公路、橋梁等混凝土結(jié)構(gòu)。在我國，隨著社會經(jīng)濟(jì)總體發(fā)展、人口老齡化的加劇和勞動力的不斷減少，必定會造成勞動力費(fèi)用的增加，這些將促使政府相關(guān)職能部門和施工企業(yè)使用先進(jìn)的施工工藝取代原有的施工技術(shù)，以提高施工效率和施工質(zhì)量。同時，這也符合國家推行環(huán)保、減少社會資源消耗的綠色進(jìn)程。

2.1 高壓水槍鑿毛機(jī)械組成

特種高壓增壓泵、安全閥、高壓管路、鑿毛槍、水處理系統(tǒng)、壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)及遠(yuǎn)程通信控制系統(tǒng)等。

2.2 高壓水槍鑿毛原理

通過特種高壓增壓泵對水體進(jìn)行加壓，通過節(jié)流噴嘴將加壓后的高壓水轉(zhuǎn)化成高速水射流，射流約呈喇叭形狀向外擴(kuò)散。射流機(jī)構(gòu)沿著射流噴射方向可以分成4個不同階段：緊密段、核心段、破裂段以及水滴段。（1）緊密段：此階段緊鄰噴嘴出口，水流仍為緊密狀態(tài)，清晰透明，并且水射流橫向斷面上每一點(diǎn)的流速均相等，均為噴嘴出口速度。水射流表面因?yàn)榕c空氣的摩擦而產(chǎn)生波紋，波紋的波幅隨著離噴嘴出口距離的增加而逐漸增大，水射流表面在波幅達(dá)到一定程度后開始出現(xiàn)破裂，此時開始有少量的空氣被吸入，水射流表面破裂形成大塊水團(tuán)。（2）核心段：此階段水射流表面開始出現(xiàn)破碎的大塊水團(tuán)并且有空氣被吸入，但射流中心部位仍然保持著最初的速度且以緊密狀態(tài)呈現(xiàn)。水射流隨著離噴嘴出口的距離越來越遠(yuǎn)，中心橫斷面面積逐漸減小，直至最后完全破裂。（3）破裂段：此階段水射流吸入的空氣不斷增加，進(jìn)而使水射流表面大塊水團(tuán)破碎成水滴，水射流中心部分的緊密狀態(tài)也破碎成大塊水團(tuán)，并且隨著距離噴嘴出口越來越遠(yuǎn)，保持在水射流中部的大塊水團(tuán)也越來越少，最終完全散落成水滴。（4）水滴段：此階段，大量空氣被水射流吸入，導(dǎo)致水射流整個橫斷面被空氣隔離成為水滴狀。

水射流流速隨著噴嘴出口壓力的增大而增加。在旋渦和脈動速度的作用下，水射流流速的增加導(dǎo)致低壓水射流緊密段表面波紋的波幅增大進(jìn)而破裂，緊密段的長度也隨之逐步縮短，最終緊密段徹底消失。當(dāng)壓力增大到一定程度后，水射流射出噴嘴的同時便吸入空氣，導(dǎo)致水射流表面破碎成大塊水團(tuán)。所以，高壓水射流結(jié)構(gòu)除沒有緊密段以外，其他與低壓水射流結(jié)構(gòu)基本相同。除此之外，高壓水射流還具有噴嘴出口處邊緣上的附面層由層流變?yōu)槲闪鞯奶匦?。超高壓水射流的結(jié)構(gòu)除紊流附面層可以侵入噴嘴出口內(nèi)之外，其他與高壓水射流的結(jié)構(gòu)基本相同。

當(dāng)高壓水射流以較高的速度撞擊物體的瞬間，水射流流體的動能轉(zhuǎn)化成沖量作用在與物體的接觸面上，水射流的端部壓力將升高到?jīng)_擊壓力值。物體表面被此沖擊壓力撞擊后以撞擊點(diǎn)為中心形成放射狀裂紋，裂紋在水射流的連續(xù)沖擊作用下發(fā)展成裂縫，進(jìn)而形成深坑，在深坑中高壓水向周圍施壓進(jìn)而對坑內(nèi)四周物質(zhì)產(chǎn)生拉應(yīng)力，最終發(fā)展成凹坑。同理，高壓水射流撞擊混凝土表面后也會以撞擊點(diǎn)為中心形成放射狀裂紋，裂紋在水射流的持續(xù)撞擊作用下發(fā)展為裂縫，進(jìn)而形成深坑。在深坑中高壓水向四周施壓進(jìn)而對坑內(nèi)周圍骨料產(chǎn)生拉應(yīng)力，因?yàn)樗淞鞑粌H在持續(xù)不斷地撞擊材料，而且對混凝土表面也進(jìn)行沖刷及剪切，不斷帶走破碎的骨料進(jìn)而逐步剝蝕混凝土。由于高壓水射流的撞擊作用速度極快，在非常短的時間內(nèi)便可完成上述一系列動作，因此混凝土表面看起來好像被高壓水射流進(jìn)行了剔鑿一樣。

3 高壓水槍鑿毛應(yīng)用

3.1 施工工藝

（1）工藝流程。指定設(shè)備位置→接駁水電、高壓管→試機(jī)→混凝土表面鑿毛。

（2）施工方法。①指定設(shè)備位置：因?yàn)槭┕がF(xiàn)場環(huán)境較為復(fù)雜，鑿毛機(jī)必須避開人流量較大的地方，放置在安全可靠的位置。②接駁水電、高壓管：將電纜線接駁到開關(guān)配電箱處，接駁高壓管、進(jìn)水管。③試機(jī)：安裝高壓水鑿毛槍時需要使用專業(yè)工具，安裝完成后檢查設(shè)備儀表是否正常，然后對著空曠處進(jìn)行第一次試機(jī)。④混凝土表面鑿毛：將高壓管、鑿毛槍接駁至施工作業(yè)樓層。每臺鑿毛機(jī)配置1名機(jī)長和1名操作人員，由機(jī)長操作遙控器，操作員穿戴好防護(hù)服，在進(jìn)行混凝土鑿毛施工之前要對著空曠處再次試機(jī)，待水壓達(dá)到額定值之后即可開始進(jìn)行鑿毛作業(yè)，鑿毛作業(yè)時鑿毛深度不應(yīng)低于0.5mm。在對混凝土墻面進(jìn)行鑿毛時，一般情況下以豎向條紋自上而下施工為主，保持鑿毛后的墻面干凈。最后，墻面使用鑿毛槍進(jìn)行吹掃、清洗，確保沒有明顯粉塵存留于墻面，使墻面保持清潔，保證鑿毛質(zhì)量合格。

3.2 施工注意事項

（1）由于高壓水射流具有非常大的沖擊力，因此在任何時候高壓水槍均不得對著人體，避免噴射到人體上造成人員傷害。

（2）高壓水管禁止彎折。

（3）為保證設(shè)備的凈化過濾系統(tǒng)能夠正常工作，需采用清潔的自來水作為水源，避免對高壓水槍鑿毛機(jī)設(shè)備造成不必要的損害。

（4）混凝土表面鑿毛之后，光滑的水泥層表面被破壞，粘接劑中水分會被混凝土快速地吸收，所以在配制瓷磚粘接劑或水泥膏時應(yīng)考慮適當(dāng)增加水的含量。

（5）操作人員必須嚴(yán)格執(zhí)行高壓水槍混凝土鑿毛操作標(biāo)準(zhǔn)，確保機(jī)械設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)正常，減少對設(shè)備的損害，降低設(shè)備故障率，避免事故發(fā)生。正確高效地運(yùn)用鑿毛技術(shù)才能保證混凝土界面處理效果，提高瓷磚粘接質(zhì)量和抹灰質(zhì)量，避免出現(xiàn)開裂、空鼓、脫落等現(xiàn)象。

（6）每天施工前對鑿毛機(jī)設(shè)備進(jìn)行一次檢査驗(yàn)收，確保施工安全。

（7）必須對操作人員進(jìn)行崗前教育培訓(xùn)，培訓(xùn)合格后方可進(jìn)行施工操作。

（8）進(jìn)入施工現(xiàn)場的操作人員必須佩戴安全帽，配備安全防護(hù)用品。

（9）施工操作人員嚴(yán)禁酒后上崗作業(yè)。

4 高壓水槍鑿毛優(yōu)點(diǎn)

（1）有效地解決了空鼓、脫落等現(xiàn)象。混凝土表面經(jīng)高壓水槍鑿毛之后，其表面水泥漿層被破壞形成帶有紋路的粗糙面，瓷磚粘接劑、水泥砂漿等可以更好地滲透到混凝土內(nèi)部，使瓷磚或水泥砂漿抹灰層等與混凝土粘接更加牢固，大大降低了空鼓、開裂、脫落等現(xiàn)象出現(xiàn)的概率。

（2）降低成本、節(jié)能降耗?；炷帘砻娼?jīng)高壓水槍鑿毛后，表面附著的脫模劑及灰塵被清除干凈，可免去甩漿、掛網(wǎng)、找平等工序，然后可用瓷磚膠直接鋪貼或墻面直接抹灰，對墻面處理更快捷。

（3）施工方法更環(huán)保。使用甩漿、掛網(wǎng)、抹灰這些傳統(tǒng)的施工方法會產(chǎn)生大量粉塵、灰渣等廢棄物；而使用高壓水槍鑿毛，在作業(yè)現(xiàn)場僅會產(chǎn)生少量的灰漿和水，在短時間內(nèi)便可自然風(fēng)干，作業(yè)更環(huán)保，對人體危害更小。

（4）高壓水槍對混凝土鑿毛作業(yè)的同時，使用的水也可對混凝土起到養(yǎng)護(hù)和表面清洗的作用。

（5）有效保證防水施工。需做防水施工的混凝土表面經(jīng)高壓水槍鑿毛后，因其表面既干凈整潔又有一定的粗糙度，可有效保證防水涂料與基層的粘接強(qiáng)度。

5 結(jié)束語

傳統(tǒng)混凝土表面界面處理工藝存在著空鼓、開裂、脫落等一系列的問題，高壓水槍鑿毛不僅解決了傳統(tǒng)混凝土表面處理工藝存在的問題，而且施工成本低、施工效率高、安全環(huán)保，進(jìn)一步提高了施工質(zhì)量。綜合這些特點(diǎn)，高壓水槍鑿毛是一項高效節(jié)能、安全環(huán)保的施工工藝，并能夠解決施工過程中實(shí)際存在的問題，這種新工藝符合我國國情，值得大力推廣使用。