泡沫混凝土在市政道路工程中的應(yīng)用

周 揚(yáng) 張卓雯 熊 瑋

（杭州余杭基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)有限公司，浙江 杭州311000）

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1 泡沫混凝土技術(shù)特征

泡沫混凝土，無(wú)論是其新拌合而成的發(fā)泡混凝土漿體，還是硬化后的發(fā)泡混凝土固體，都表現(xiàn)出許多與普通混凝土不同的特殊性能。

1.1輕質(zhì)性。泡沫混凝土中沒(méi)有粗集料，且含有大量封閉汽包，氣泡之間互不通水，使得其施工容重可以控制在4～10KN/m3，相當(dāng)于普通水泥混凝土的1/4～1/6左右，能有效減輕路基質(zhì)量，減小地基附加應(yīng)力。

1.2高流動(dòng)性。泡沫混凝土具有良好的流動(dòng)性，施工最大水平運(yùn)送距離達(dá)500m（加中繼泵可運(yùn)送至更遠(yuǎn)），垂直泵送高度可達(dá)100m。

1.3強(qiáng)度可調(diào)性。組成是影響泡沫混凝土強(qiáng)度的首要因素，主要包括水泥品種和強(qiáng)度等級(jí)、骨料種類(lèi)與絕干密度、粉煤灰品質(zhì)、外加劑品種和發(fā)泡倍數(shù)等。泡沫混凝土的強(qiáng)度可在0.3～5.0MPa范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，用于路基填筑時(shí)，一般為0.4～1.0MPa。

1.4易施工性。泡沫混凝土只需使用水泥發(fā)泡機(jī)即可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化作業(yè)。施工具有施工占地小，制作點(diǎn)和澆筑點(diǎn)分離，澆筑后無(wú)須機(jī)械碾壓，不需振搗，作業(yè)面小等特點(diǎn)。

1.5自立性。泡沫混凝土采用水泥為固化劑，故在水泥初凝后形成超固結(jié)狀態(tài)，固化后具有自立的特性,對(duì)其他結(jié)構(gòu)物沒(méi)有側(cè)壓力。固化后的自立性意味著輕質(zhì)泡沫混凝土可垂直添筑，能有效減少道路占地。

驅(qū)動(dòng)氣缸選擇廣泛使用的40-250A型氣缸。該氣缸為帶前后緩沖與自鎖功能的雙缸氣缸，行程250mm，滿(mǎn)足扇葉平移及塞拉形成需要。前進(jìn)鎖閉功能保證在斷氣、斷電等極端情況下，車(chē)窗不會(huì)在高速空氣沖擊作用自行打開(kāi)，可以保證車(chē)窗密封及安全性。前后緩沖功能可防止劇烈撞擊導(dǎo)致玻璃破碎或機(jī)構(gòu)損壞。

1.6耐久性。泡沫混凝土耐久性大于50年，可與主體工程同壽命。

1.7環(huán)保性。泡沫混凝土所需原料為水泥和發(fā)泡劑，發(fā)泡劑為中性，不含苯、甲醛等有害物質(zhì)，可避免環(huán)境污染和消防隱患。

2 在市政道路工程中的應(yīng)用

泡沫混凝土構(gòu)造要求與工程應(yīng)用環(huán)境密切相關(guān)，針對(duì)不同的使用功能，其構(gòu)造要求各不相同［2］。其主要技術(shù)特征見(jiàn)下表。

泡沫混凝土在道路工程中應(yīng)用分類(lèi)及其主要技術(shù)特性

2.1道路新建工程

泡沫混凝土在道路新建工程中主要應(yīng)用于軟土路堤、橋頭路堤、臺(tái)背填筑等。

2.1.1 軟土路堤。一般用于深厚軟土地區(qū)，充分利用泡沫混凝土的輕質(zhì)性，有效減少基底附加應(yīng)力，減少路基沉降，使路基沉降被控制在允許范圍內(nèi)。

2.1.2 橋頭路堤。利用泡沫混凝土的輕質(zhì)性，減少路基沉降，減少橋梁與橋頭路基的沉降差，提供較舒適的行車(chē)條件。

2.1.3 擋墻臺(tái)背填筑。利用泡沫混凝土的輕質(zhì)性及自立性，減小擋土墻的側(cè)向壓力，可減小擋土墻的墻身尺寸，降低擋土墻對(duì)地基承載力的要求。

2.2道路改擴(kuò)建工程

泡沫混凝土在道路改擴(kuò)建工程中一般用于軟土地區(qū)的高等級(jí)道路的路基拓寬，利用泡沫混凝土的輕質(zhì)性，減少新路基與老路基的沉降差異。

2.3道路維修養(yǎng)護(hù)工程。在道路維修養(yǎng)護(hù)工程中，泡沫混凝土因自身的輕質(zhì)性、流動(dòng)性、耐久性、易施工性，可用于路堤滑移治理、橋頭跳車(chē)治理、基礎(chǔ)脫空區(qū)治理、管涵基礎(chǔ)病害治理、廢棄管道回填等。

2.4其他工程

2.4.1 拱圈填土。拱橋的拱圈填土在結(jié)構(gòu)自重中占有相當(dāng)大的比重，若拱座及拱圈上方填料采用泡沫混凝土，可大大減輕結(jié)構(gòu)自重，減少下部結(jié)構(gòu)工程量，減少樁長(zhǎng)，從而彌補(bǔ)拱橋結(jié)構(gòu)自重偏大的缺點(diǎn)。

2.4.2 補(bǔ)償基礎(chǔ)。當(dāng)?shù)缆仿坊邕^(guò)地下特殊結(jié)構(gòu)時(shí)（如地鐵），利用泡沫的輕質(zhì)性，采用補(bǔ)償基礎(chǔ)的形式跨過(guò)，可實(shí)現(xiàn)不增加地下結(jié)構(gòu)的附加應(yīng)力。

3 設(shè)計(jì)施工過(guò)程中的質(zhì)量控制要點(diǎn)

3.1泡沫混凝土設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)根據(jù)自然條件、技術(shù)要求、工程規(guī)模和工程環(huán)境，合理選擇構(gòu)造尺寸和性能指標(biāo)。

3.2泡沫混凝土用于路基填筑時(shí)，其抗壓強(qiáng)度應(yīng)按道路等級(jí)及其在路基中的不同部位合理取值。

3.3泡沫混凝土應(yīng)避免暴露使用。設(shè)計(jì)應(yīng)確定泡沫混凝土填筑范圍，估算填筑體積，并做好封閉設(shè)計(jì)。

3.4泡沫混凝土具體配合比應(yīng)根據(jù)不同類(lèi)型發(fā)泡劑通過(guò)試驗(yàn)確定。

3.5泡沫混凝土路堤穩(wěn)定性驗(yàn)算包括地基承載力、抗滑移、抗傾覆等內(nèi)容。

3.6在受水位影響的工程區(qū)域，泡沫混凝土填筑設(shè)計(jì)要充分考慮浮力的影響，應(yīng)做抗浮設(shè)計(jì)驗(yàn)算。

3.7將泡沫混凝土用于深厚軟土地基路堤填筑時(shí)，除了路堤要滿(mǎn)足穩(wěn)定性驗(yàn)算要求之外，還應(yīng)進(jìn)行施工期沉降分析及工后沉降預(yù)測(cè)。

3.8大體積泡沫混凝土填筑時(shí)，宜適當(dāng)設(shè)置沉降變形縫。

3.9泡沫混凝土填筑體頂部、底部及其他特殊部位宜設(shè)置鋼絲網(wǎng)補(bǔ)強(qiáng)。

3.10泡沫混凝土在高擋墻、高橋臺(tái)背部填筑時(shí)，應(yīng)驗(yàn)算土壓力對(duì)構(gòu)造物的影響。

4 結(jié)語(yǔ)

泡沫混凝土作為一種新型的建筑材料，具有良好的工程應(yīng)用性能。將泡沫混凝土應(yīng)用于市政道路工程，能有效解決新建路基沉降量過(guò)大、拓寬工程中新老路堤不均勻沉降的問(wèn)題，還能解決橋頭跳車(chē)、高填方放坡困難、路基修復(fù)等特殊問(wèn)題，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。為進(jìn)一步拓展泡沫混凝土在市政道路工程中的應(yīng)用，需要對(duì)以下幾方面進(jìn)入深入研究：

①進(jìn)一步完善泡沫混凝土的材料生產(chǎn)工藝和施工工藝，降低工程造價(jià)。②不斷深入研究，提供發(fā)泡倍數(shù)更高、泡沫穩(wěn)定性更好地高效發(fā)泡劑。③當(dāng)前泡沫混凝土主要用于路基填筑，可進(jìn)一步擴(kuò)大其應(yīng)用范圍。

［1］吳穎峰，王海峰.基于泡沫混凝土技術(shù)的公路拓寬工程改建［J］.鐵道建筑，2013（2）：75-77.

［2］于航波，呂錫嶺，姜天鶴，等.泡沫混凝土在軟基地區(qū)高速公路拓寬工程的應(yīng)用［J］.城市道橋與防洪，2010（10）：144-146.