轻质泡沫混凝土的特点及在道路施工中的应用
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轻质泡沫混凝土的特点及在道路施工中
的应用
摘要:轻质泡沫混凝土是利用高压发泡机,将发泡剂充分发泡后,按一定的
砂浆混合比与混凝土、粉煤灰、水、填料和外加剂等原料混合均匀,然后浇筑成
各种建筑构件,养护后产生内部封闭气泡,最早作为填充保温材料及外部装饰构
件广泛应用于道路工程中。
本文介绍了轻质泡沫混凝土的特点以及在道路施工中
的应用,以期能够为同行业人员提供一定参考与借鉴。
关键词:轻质泡沫混凝土;道路施工;混凝土施工;应用
前言:在现代工程建设中,轻质泡沫混凝土应用范围扩大。
在路基填筑施工中,多应用土石回填方式。
然而此种回填方式会加大竖向压力,因此对底部承载
力要求非常高。
针对基底低承载力、老旧混凝土结合面,无法承担较高土压力结
构物。
轻质泡沫混凝土,能够发挥出重量低下优势,可以置换回填土。
将轻质泡
沫混凝土应用到路基填筑施工中,可以缓解竖向荷载,以免破坏和影响底部结构。
一、轻质泡沫混凝土概述
(一)产品概述
轻质泡沫混凝土是由多种材料混合而成。
在其制备时,先利用发泡装置将发
泡剂水溶液转变成泡沫,再将掺和料、水泥、水和一些外加剂加入泡沫中,进行
混合搅拌制成料浆。
在料浆硬化后,形成一种质量较小且带有大量微孔的土工材料。
轻质泡沫混凝土具有自立性、轻质性、减震性与流动性高的特点,被广泛应
用在路基拼宽、路堤病害处理、减荷回填等领域中。
(二)产品特性
轻质性;轻质泡沫混凝土干密度一般为300~1600kg/m3,仅为普通混凝土的
1/5~1/8倍,可大幅度减轻建筑结构物整体荷载,从而减少建筑物沉降。
整体性:轻质泡沫混凝土以水泥为固化剂,具有与普通混凝土相同的初凝、
终凝时间,硬化后具有良好的自立性能。
现场浇注施工后,与主体工程结合紧密。
固后自立性:轻质泡沫混凝土拥有自立性,水泥是轻质泡沫混凝土的固化剂。
在材料制备过程中发现,水泥在初凝阶段发生固化自立的变化,在固化结束后,
水泥对挡土结构的推挤力几乎完全消失,可垂直填筑,因此被广泛应用于地下工
程减荷回填[1]。
施工便利性:轻质泡沫混凝土可用专业泵送设备进行自动化作业,每台设备
输送量为400~500m3/d。
轻质泡沫混凝土可以实现远距离传输,其水平传输距离
大约为500m,垂直高度传输为100m,同时,其具备填充自密实与浇筑自流平的
特征。
施工过程中无需进行额外的处理,节省了振捣与碾压的时间,施工非常便利。
二、轻质泡沫混凝土在道路施工中的应用
(一)挡板预制施工
安装挡板的流程一般包括模板基础、拉筋和角钢固定等方面作业。
第一步,
在进行模板基础施工时,施工人员一定要严格按照国家制定的《公路桥涵施工技
术规范》中的相关规定开展施工作业。
在进行挡板浇筑之前,施工人员必须做好
基地交接验收工作,当确定上一道工序质量达标后才能开始下一道工序的施工。
通常情况下,挡板基础的现浇混凝土,强度等级都应超过C15,拉筋过程中药保
证钢筋直径超过6mm,固定角钢的变宽要超过50mm,并且固定角钢之间、挡板拉
扣与拉筋之间要通过焊接施工来实现连接。
(二)泡沫混凝土的配合比设计和制作
通常情况下,普遍采用两种方法来制作泡沫混凝土,一种是车载式方式,另
一种是固定式方式。
对于软土基处理过程中的道路加宽施工,施工人员可采用车
载式的方式,这是由于该方式对于气泡混合轻质土的分散施工以及短平快施工有
很大的便利。
在对泡沫混凝土的配合比进行确定的过程中,相应的技术人员一定
要严格按照施工设计要求,立足于原材料的特性,充分结合填筑体的实际性能需
要来确定,从而保证后续的泡沫混凝土制作与浇筑等环节的施工质量。
(三)轻质泡沫混凝土在公路加宽工程的应用
我国大多数的低等级公路工程存在着这样的问题,公路路基宽度较小,特别是西部山区农村公路宽度大部分不足5m,甚至有的公路是仅3m宽的单车道。
随着社会经济的发展,人民群众交通出行及物资运输对公路基础设施的要求也在逐步提高。
公路路网现状对物资运输造成了一定的困难,这就要求相关部门要对公路进行提档升级。
然而在公路改扩建的过程中,要最大程度地利用原有公路路基占地,尽可能少占用土地。
利用轻质泡沫混凝土自身的优势,可以有效地应对公路拓宽的问题,并最大限度地节省成本投入,为我国的公路工程取得更好的施工效果。
轻质泡沫混凝土在公路加宽工程的应用过程中,最重要的部分就是路基的开挖工作。
特别是在路堤加宽的应用中,在路基加宽部位与原路堤交界处挖掘台阶,利用轻质泡沫混凝土成型整体性好和对基础要求不高的优势进行填筑,防止加宽路基与原路基产生不均匀沉降,可有效避免开挖过程中受到更多外界因素的干扰,最大限度地利用土地资源。
(四)轻质泡沫混凝土在隧道进出口开挖处理的应用
轻质泡沫混凝土在坑道及隧道的回填工程中也可以得到应用。
隧道进出口往往存在偏压问题,山体易坍塌,对施工带来较大不便。
通常采用洞口大面积开挖处理的方式,对洞口环境景观破坏较大,且工期长,耗费人力、财力较多。
运用轻质泡沫混凝土在洞口浇筑成型,在此基础上进行洞口开挖处理可以有效避免偏压造成的山体坍塌,山体自然景观也得到了有效保护。
同时,泡沫混凝土可塑性强,可作为隧道进出口的附属景观构造,在施工安全性、经济性以及美观度都可以得到有效利用。
(五)轻质泡沫混凝土在软基路堤中的应用
由于轻质泡沫混凝土的独特特征,其在公路软基路堤等方面得到了广泛的应用。
在兴文县十三五脱贫攻坚农村公路建设工程水泸坝产业路项目中,K0+368~K0+388段是软土地基高填方路段,同时路基旁10m范围存在一处古井泉水,必须进行有效保护。
传统换填施工方案势必破坏旁边的古井,但根据轻质泡沫混凝土对基础要求不高、固结整体性好的性能,采用了在软基上直接填筑轻质泡沫混凝
土直立收坡的施工方案,在不破坏古井的同时也保证了路基填筑质量。
项目完成
至今,还未出现路基沉降等病害,施工效果可靠性好[2]。
(六)轻质泡沫混凝土浇筑及养护
泡沫轻质土浇筑前,根据工程地质及边界条件,进行浇筑区、浇筑层划分,
符合以下要求:单个浇筑区面积最大不应超过400m2;单层浇筑层厚度宜控制在0.3~1.0m;分区模板安装牢固,浇筑区间采用塑料布密封,防止轻质土沿缝隙
渗流;应尽可能沿浇筑区长轴方向自一端向另一端浇筑,需移动浇筑管时,沿浇
筑管放置方向前后移动,确实需要左右移动时,将管提出已浇筑体表面后再移动;单个浇筑区,浇筑层的浇筑时间控制在水泥浆初凝时间内,上层浇筑层当下层浇
筑层终凝后方可浇筑施工;遇大雨或长时间小雨天气,对未固化表面采取遮雨措施,防止雨水消泡;雨后对受冲刷表层1~3cm厚度清除处理;轻质土浇筑区顶
面浇筑至设计高程后,采用塑料薄膜进行表面覆盖,对轻质土路基进行保湿养护,养护时间不低于7天。
三、轻质泡沫混凝土的发展前景
轻质泡沫混凝土作为一种新型的施工材料发展至今,凭借其自身的优势已经
取得了显著的成绩,其应用的领域也在不断增多,涵盖了民用、军事以及建筑方面。
而在民用领域的应用中,在建筑的吸音、隔音方面具有良好的发展前景。
因
为轻质泡沫混凝土的低成本投入,其原材料也容易获得,既可实现建筑的便捷施工,又可制成各种工业用品。
如今,轻质泡沫混凝土的现浇则主要应用于房屋建
筑工程的屋面保温和地面保温层。
近年来,我国的诸多轻质泡沫混凝土企业也将
目光转向了房屋建筑工程之外的运用领域,而更多的应用技术也在不断的探索中。
结束语:轻质泡沫混凝土解决了软体地基沉降问题、减少了占地、减少桥头
沉降、降低桥头跳车;轻质泡沫混凝土在道路改扩建、寒冷地区道路隔热垫层、
滑坡及塌陷路堤处理等方面得到广泛应用。
与传统施工工艺相比,压缩了工期、
降低了造价,同时也提高的施工质量。
参考文献:
[1]郑小峰.谈泡沫轻质土在工程中的应用及优势[J].山西建
筑,2013,39(26):89-90.
[2]陈忠平,孙仲均,钱争晖.泡沫轻质土充填技术及应用[J].施工技
术,2011,40(10):74-76.
作者简介:补红艳(1976、06-),女四川蜀工公路工程试验检测有限公司,主要从事试验检测相关工作。