泡沫混凝土在公路工程施工中的應(yīng)用

吳飛（江西省交通工程集團(tuán)公司，南昌 330038）

泡沫混凝土在公路工程施工中的應(yīng)用

吳飛
（江西省交通工程集團(tuán)公司，南昌 330038）

結(jié)合作者施工經(jīng)驗(yàn)，論述了泡沫混凝的概念與基本性能，詳細(xì)分析了如何提高泡沫混凝土施工質(zhì)量，闡述了泡沫混泥土在公路工程施工中的實(shí)際應(yīng)用，以供參考。

泡沫混凝土；公路工程；施工；應(yīng)用

【DOI】10.13616/j.cnki.gcjsysj.2016.12.025

1 引言

泡沫混凝土是近年來(lái)新出現(xiàn)的建筑工程材料，被大量應(yīng)用在公路建設(shè)過(guò)程中。該種材料不僅具有良好的隔熱保溫性能，同時(shí)還具備材料輕、抗震性能好等優(yōu)勢(shì)，在進(jìn)行高填方施工時(shí)，具有絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)。由于其良好的綜合性能，以及能大大地起到緩解地基壓力的作用，有效降低地基差異性沉降，更好的緩解來(lái)自于公路表面的沖擊力。因而，在公路軟路基施工、擴(kuò)寬以及高寒地區(qū)應(yīng)用最為廣泛[1]。

2 泡沫混凝土的概念及其基本性能

泡沫混凝土形成的關(guān)鍵設(shè)備是發(fā)泡系統(tǒng)，用機(jī)械的方式將發(fā)泡與水泥砂漿均勻拌和，再使用發(fā)泡機(jī)泵，將所有材料輸送至現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行澆筑，或使用成型工具進(jìn)行成型處理，然后經(jīng)過(guò)自然環(huán)境的養(yǎng)護(hù)，形成具有較多封閉氣孔的輕質(zhì)保溫性材料。通過(guò)與傳統(tǒng)水泥的比較，泡沫混凝土的綜合性能較為突出，具有不少優(yōu)點(diǎn)和良好性能。

1）成本較低。從材料的成本與使用量來(lái)看，泡沫混泥土在施工過(guò)程中，能更好的符合工程質(zhì)量要求，并且還能根據(jù)成型模具的形狀制作各種施工用材，該技術(shù)技術(shù)較成熟，能夠完全進(jìn)行自動(dòng)化生產(chǎn)和施工，且能有效的節(jié)約能源以及人力、物力；從施工成本來(lái)看，其成本非常低，200～300kg/m3的平均成本在100元左右，所以，受到廣大施工單位的青睞[2]。

2）具有良好的保溫、隔熱效果。其整體性能指標(biāo)非常好，比其他混凝土的質(zhì)量都輕，密度也比較小，施工中可以與其他混凝土進(jìn)行互換；同時(shí)，泡沫混凝土的隔熱性能非常好，密度等級(jí)在300～1200kg/m3，導(dǎo)熱系數(shù)為0.08～0.2W/(m·K)，約比普通混凝土高10～20倍，因此，具有非常良好的節(jié)能性能[3]。另外，此種材料具有非常好的耐火性能，且其性質(zhì)屬于無(wú)機(jī)材料，使用年限非常長(zhǎng)，可以提高工程的整體保溫能力。

3）具備良好的抗震性。無(wú)論是從結(jié)構(gòu)還是受力變化而言，該種材料的負(fù)荷能力非常強(qiáng)，對(duì)路基的沖擊力比較大，由于泡沫混凝土是一種軟性材料，所以其承受能力比較強(qiáng)，能夠承受較多來(lái)自地面的沖擊力。

4)制作過(guò)程節(jié)能環(huán)保。泡沫混凝土制作過(guò)程主要應(yīng)用的是發(fā)泡劑和水泥，大大地減少水泥使用量，發(fā)泡劑不含對(duì)環(huán)境有害的物質(zhì)，所以對(duì)環(huán)境的影響非常小，經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效益都能實(shí)現(xiàn)。

3 泡沬混凝土的質(zhì)量控制

3.1 原材料質(zhì)量控制

在公路施工過(guò)程中，必須對(duì)原材料采取嚴(yán)格控制，不但要保證水泥材料與外添加劑產(chǎn)品符合施工要求，同時(shí)原材料還必須滿足泡沫混泥土的流動(dòng)性、抗壓強(qiáng)度、穩(wěn)定性等特點(diǎn)。

3.2 發(fā)泡劑的性能要求

在施工過(guò)程中，泡沫混泥土產(chǎn)生的氣泡必須均勻、細(xì)密，發(fā)泡率需要＞20%，稀釋率需要滿足40%，同時(shí)，必須控制產(chǎn)生的氣泡不能相通，要具備獨(dú)立性。

3.3 施工工藝的控制

在建模階段，如果泡沫混泥土模板出現(xiàn)水平差或傾斜度，需要對(duì)其進(jìn)行調(diào)整，要保證其水平率能夠滿足設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，保證模板工程具備平整性、穩(wěn)定性。

3.4 注重澆筑養(yǎng)護(hù)

在泡沫混泥土澆筑的過(guò)程中，需控制出料口與澆筑面的平衡性；施工過(guò)程中混泥土在初凝之前，需要完成澆筑施工，在該階段的澆筑層終凝后，方可進(jìn)行下層澆筑；在頂層澆筑施工完畢后，需要采用養(yǎng)生塑料膜進(jìn)行覆蓋養(yǎng)生，養(yǎng)生時(shí)間5h左右；如果在澆筑過(guò)程中遇到雷雨天氣，需要采取避雨措施，保證混凝土不受到雨水的影響。

4 泡沫混凝土的應(yīng)用研究

4.1 公路拓寬中的應(yīng)用

公路工程改造的工程量較大，尤其是在一些居民數(shù)量龐大的城市中，由于其整個(gè)施工路段空間狹小，周邊行駛車(chē)輛以及行人非常多，對(duì)整個(gè)施工區(qū)域的機(jī)械使用情況以及材料運(yùn)輸都有較高的要求。如果要想實(shí)現(xiàn)公路施工中最小變形量，必須要從施工技術(shù)以及材料入手進(jìn)行分析，將各個(gè)環(huán)節(jié)有效進(jìn)行銜接。由于泡沫混凝土具有非常好的自立性，在固化完成后，便可以直接用于現(xiàn)場(chǎng)澆筑施工，其臨空測(cè)壓為零，因此其在公路擴(kuò)寬工程中有著非常重要的作用。

公路施工過(guò)程中，在對(duì)路基、路堤以及擋土進(jìn)行施工，這些結(jié)構(gòu)都對(duì)臨空測(cè)壓有著非常高的要求，而泡沫混凝土的主要優(yōu)勢(shì)在于能夠防止，由于公路路基變形而造成的沖擊力較大的情況，與此同時(shí)，對(duì)公路周邊建筑物造成最小的沖擊。比如，某道路進(jìn)行施工時(shí)，擴(kuò)寬寬度為10m，高度為4m，延長(zhǎng)線為450m，如果施工中使用泡沫混凝土進(jìn)行擴(kuò)寬，能夠有效的提高施工速度，保證工期的前提下有效降低施工成本，從而提高整個(gè)施工的效果。具體應(yīng)用主要有：

1）路基開(kāi)挖施工時(shí)，要將原路基臺(tái)階一次性挖除，下臺(tái)階的高度應(yīng)該在1m左右，上臺(tái)階在2m左右，兩邊邊坡開(kāi)挖在2m左右，在保證整個(gè)施工路段質(zhì)量的同時(shí)，降低二次挖掘時(shí)，造成施工材料的損害。

2）雨天時(shí)，必須對(duì)上臺(tái)階進(jìn)行覆蓋處理。進(jìn)行擴(kuò)寬施工時(shí)，通常使用車(chē)載式或者固定式進(jìn)行施工，如果道路非常寬，則一般選擇的是車(chē)載式，才能夠保證泡沫混凝土能夠快速施工；對(duì)材料配合比，必須根據(jù)工程的實(shí)際要求，從澆筑的性能角度出發(fā)，不斷優(yōu)化材料性能，保證最終的澆筑效果符合實(shí)際要求。

4.2 回填灌漿工程中的應(yīng)用

泡沫混凝土的材料強(qiáng)度在0.5～1.5MPa之間，滿足固化自立的同時(shí)，還能有效發(fā)揮出其支護(hù)的能力，尤其是在山區(qū)或者隧道施工時(shí)，由于挖掘會(huì)造成較為嚴(yán)重的邊坡支護(hù)問(wèn)題，使用此種材料進(jìn)行施工時(shí)，能夠有效防止山體由于變形造成的塌方，穩(wěn)定性極高，且非常環(huán)保。比如在進(jìn)行地下水連接工程中，必須要對(duì)施工區(qū)域的山體進(jìn)行支護(hù)，通常會(huì)使用1200kg/m3的泡沫混凝土，同時(shí)使用普通運(yùn)輸機(jī)械進(jìn)行材料的輸送，距離必須要保證250m，回填距離必須保證40m以上[4]。從施工結(jié)果檢測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)看，如果施工過(guò)程必須要穿過(guò)非常長(zhǎng)的管道，可以對(duì)接縫處進(jìn)行有效的回填，并且保證回填符合質(zhì)量要求，回填部分抗壓強(qiáng)度必須保證2.0MPa以上，保證工程質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)在進(jìn)行回填施工時(shí)，由于回填的速度非?？?，所以必須要保證材料的密實(shí)度，為以后施工提供便利，同時(shí)還能降低整個(gè)工程成本，能實(shí)現(xiàn)較大的經(jīng)濟(jì)效益。

4.3 在軟基路堤中的應(yīng)用

在公路施工過(guò)程中，只有提升路基的性能,才能夠有效的防止橋頭跳車(chē)現(xiàn)象的出現(xiàn)。以某橋施工現(xiàn)場(chǎng)為例，由于其緊鄰河道，地基下部含水量較高，壓縮性良好，能夠滿足軟地基的強(qiáng)度部分非常少，滲透性能也比較差，所以,在施工中必須對(duì)匝道處進(jìn)行優(yōu)化施工，避免出現(xiàn)較大程度的沉降。如果使用泡沫混凝土進(jìn)行施工，則能有效增強(qiáng)橋的負(fù)荷能力，提升整個(gè)橋體的質(zhì)量，避免橋基間因出現(xiàn)較大程度的沉降現(xiàn)象而出現(xiàn)跳車(chē)問(wèn)題。

4.4 在地下連續(xù)通道中的應(yīng)用

在某地下公路施工中，由于采用的是明挖施工方式，挖掘深度必須要保證在14.5m以上，并且地形條件非常復(fù)雜，對(duì)施工區(qū)域周邊建筑造成很大影響，橫向?qū)挾雀哌_(dá)25.5m，通道覆蓋超過(guò)7m，并且還需設(shè)置應(yīng)急通道。經(jīng)過(guò)對(duì)工程結(jié)構(gòu)以及承載力的綜合分析，為了實(shí)現(xiàn)整體通過(guò)性，也避免對(duì)周邊建筑的影響，所以設(shè)計(jì)中規(guī)定頂板的承載力不大于80kPa，即需符合4m覆土要求[5]?；诠こ虒?shí)際情況，選擇符合要求的施工材料，通常會(huì)選擇陶粒混凝土、EPS或者輕質(zhì)水泥，經(jīng)過(guò)反復(fù)比對(duì)最終選擇泡沫混凝土進(jìn)行施工，才能實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益合格環(huán)保效益。

5 結(jié)語(yǔ)

總之，泡沫混凝土在公路建設(shè)中使用范圍非常廣，不僅因?yàn)槠湓靸r(jià)低，更重要的是其具有非常好的性能，能夠最大限度地滿足工程各方面的要求。

【1】管連眾,朱益軍,許家培.輕質(zhì)泡沫混凝土在傍河路堤拓寬工程中的應(yīng)用[J].山西建筑，2016(16)：59-61.

【2】袁克闊.高強(qiáng)防寒保溫泡沫混凝土研制與工程應(yīng)用[J].冰川凍土，2016(2)：39-41.

【3】楊海林.泡沫混凝土技術(shù)在公路建設(shè)中的應(yīng)用[J].中國(guó)公路，2016 (13)：139-130.

【4】徐建坤,朱益軍,王浩.淺談泡沫混凝土在公路工程中的應(yīng)用[J].浙江建筑，2015(6)：29-31.

【5】豆前線.泡沫混凝土在橋頭工程中的應(yīng)用[J].科技與企業(yè)，2015 (11)：290-291.

Study on Application of Foamed Concrete in Highway EngineeringConstruction

WUFei
(JiangxiTrafficEngineeringGroupCompany，Nanchang330038，China)

In this paper, the author first discusses the daily construction experience, foamcoagulation concepts and basic properties,then adetailedanalysisofhowto improve the construction qualityof foamconcrete, and finallydiscusses the application of foammixedsoil inhighwayengineeringconstruction, for reference.

foamedconcrete;highwayengineering;construction;application

U416.216

B

1007-9467（2016）12-0095-03

2016-09-11

吳飛（1987～），男，江西鄱陽(yáng)人，工程師，從事公路橋梁施工管理研究。