泡沫混凝土在路桥过渡段施工中的应用--中国期刊网

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泡沫混凝土在路桥过渡段施工中的应用

发表时间：2020/8/20 来源：《基层建设》2020年第10期作者：陈小聪

[导读] 摘要：本文通过对泡沫混凝土的概念、特点、发展现状进行论述，并结合相关文献资料，对泡沫混凝土在路桥过渡段中的应用从施工工艺和施工控制点两方面进行了深刻的剖析，最后对泡沫混凝土在路桥过渡段应用中的优势从对地基和桥台的影响、沉降情况、成本情况及环保等方面进行了研究分析。

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        摘要：本文通过对泡沫混凝土的概念、特点、发展现状进行论述，并结合相关文献资料，对泡沫混凝土在路桥过渡段中的应用从施工工艺和施工控制点两方面进行了深刻的剖析，最后对泡沫混凝土在路桥过渡段应用中的优势从对地基和桥台的影响、沉降情况、成本情况及环保等方面进行了研究分析。
        关键词：泡沫混凝土；路桥；过渡段；应用
        1概述
        1.1泡沫混凝土的概念
        泡沫混凝土指的是通过发泡机对发泡剂进行发泡处理，将形成泡沫与水泥、粉煤灰、水、填料及外加剂等材料按照一定的配合比搅拌均匀，然后浇筑成各种结构体或者构筑物，并经过养护形成的一种内部含有封闭气泡的结构（见图1）。

        图1泡沫混凝土结构图
        1.2泡沫混凝土的特点
        泡沫混凝土由于内部含有大量的气泡使得其具有了自身的特点，主要体现在以下几个方面：第一是泡沫混凝土的质量较轻，其密度为300～1800kg/m3。在工程中，由于其自重较小，对地基的压力就小，因此在一些地基承载力小的工程中应用极为广泛；第二是其变形能力小，由于泡沫混凝土也是混凝土的一种，其具备混凝土的特点，具有很高的稳定性，抗变形能力强，一旦形成构筑物，一般不会发生变形；第三整体性好，因为泡沫混凝土施工时，都是现场浇筑，可以与主体结构同时浇筑，形成一个整体；第四抗震能力强，由于泡沫混凝土内部具有很多封闭的气泡，其整体弹性模量比较小，能够很好的吸收冲击荷载，并传递和分散给地基；第五是环保性好，泡沫混凝土的原材料主要是水泥和发泡剂，发泡剂一般为中性，有害物质含量少，对外界环境污染小，同时，在外加剂中可以添加一些工业废渣，可以有效进行废物再利用，进一步提高工程的环保质量。总之，泡沫混凝土具有自身的特点，在建筑工程中都得到了广泛应用，尤其是在一些软基处理、台背回填、过渡段处理等施工中取得了良好的效果。
        1.3泡沫混凝土的发展现状
        泡沫混凝土最早是产生于19世纪的欧洲，由于人们对保温材料的迫切需求，人们开始研究泡沫混凝土。泡沫混凝土在我国工程中的应用，最早是在20世纪50年代左右，主要是在建筑结构的保温墙体中。近年来，泡沫混凝土在我国的建筑行业再次得到了快速的发展与应用，尤其是引入了国外的先进技术，在建筑节能和工程回填等方面取得了良好的效果。目前在我国，泡沫混凝土年产量高达6000000m3左右，其中80%用于现浇施工作业。
        2泡沫混凝土在路桥过渡段中应用
        通过上文可知，泡沫混凝土其具有一系列的特点，广泛的应用于各种建筑结构中，在公路工程中的软件处理、过渡段回填中也得到了大量应用，尤其是在路桥过渡段中的应用，不但有效提高了过渡段的整体质量，同时也有效降低了过渡段的工程造价。
        2.1施工工艺分析
        泡沫混凝土在路桥过渡段的施工中，其施工工艺主要包括基层处理、安装模板、泡沫制作、混合料搅拌、泵送浇筑、养护、检验等环节。基层处理主要是根据设计及规范要求，对地基的承载力进行检测，不满足要求时要进行加固处理，同时对地基表层的杂物进行清理，并适当洒水润湿；安装模板就根据过渡段的结构尺寸进行安装，并对模板的表面平整度、接缝的严密性、模板的垂直度、稳定性能指标进行检查，确保在混凝土浇筑过程中不出现模板变形；泡沫制作和搅拌是泡沫混凝土施工的关键环节，将泡沫机生产的泡沫最大泵送距离不得超过500m，在泵送过程中严格控制混凝土的坍落度，并随时，必须严格按照试验取得的配合比与水泥等材料进行搅拌，并及时运输至施工现场；泵送浇筑，对混凝土的各项指标进行检测，不符合要求时要及时进行处理；养护也是提高过渡段质量的重要环节，在混凝土达到终凝后，要及时洒水进行养护，养护时间不得小于14天；最后是对过渡段成品的性能及外观进行检测，尤其是其强度、尺寸、外观等指标。总之，采用泡沫混凝土作为路桥过渡段填料，其施工中的各个环节必须按照规范或者施工方案进行施工，确保路桥过渡段的整体质量。
        2.2施工质量控制
        泡沫混凝土在路桥过渡段中的应用，其质量主要从原材料、浇筑过程及养护过程等方面进行控制。首先是对于泡沫混凝土的原材料质量控制，包括水泥、发泡剂、水、集料以及外加剂的质量控制，尤其是对水泥质量的控制，对其质量进行检测，主要检测项目包括水泥的安定性、凝结时间、细度及水花热等，每项指标符合规范要求方可投入使用。同时对于发泡剂的质量控制，应选用能产生稳定均匀气泡的发泡剂，必要时可适当加入稳泡剂；其他的集料、外加剂要与发泡剂及水泥相匹配，确保拌和出来的混凝土的流动性，和易性，坍落度等指标均能满足要求。其次是在施工环节的对膨胀混凝土的质量控制，特别是在混凝土浇筑过程中，要严格按照技术要求去操作，并做好相关记录。泡沫混凝土浇筑过程中需要重点控制的有以下几点：①浇筑工作必须连续作业；②混凝土浇筑过程必须根据结构物的特点选择分层浇筑的厚度，振动的间距、时间、频率等；③对混凝土浇筑方式最好采用泵送方式浇筑。最后是混凝土浇筑完成后的质量控制，主要是对浇筑后结构的保护与养护。尤其是当泡沫混凝土达到拆模强度要求时，拆除模板严格按照现场技术人员要求进行，并做好安全措施与对结构物保护的措施。模板拆除后，要及时进行覆盖洒水养护，保证过渡段结构处于一种保湿的状态。如果养护比较到位，其强度可能会高于设计强度，如果养护不到位将可能会产生裂缝或者强度不足等问题。总之，在拆除模板的过程中，不但要确保结构的实体质量不被破坏，还要及时地进行下一步的养护作业，确保混凝土的整体质量。
        3泡沫混凝土在路桥过渡段中应用的优点
        3.1对地基和桥台的影响小
        对于路桥过渡段，通常采用碎石或者土石混合料作为过渡段填料，通过分层填筑分层碾压的方式进行施工。在施工中，通常需要大型的压路机进行碾压作业，这就会对桥台侧墙造成一定影响，而采用泡沫混凝土作为路桥过渡段填料时，采用泵送方式浇筑，对桥台的震动和挤压力较小。对于一些填方高度较高的过渡段来说，其填方量大，若采用土石填料，其自重相对较大，对地基的承载力要求就高，否则就会发生不均匀沉降，而采用泡沫混凝土，其自身重量较小，对地基的压力相比于土石填料要小。由此可见，采用泡沫混凝土对路桥过渡段进行回填，其对桥台和地基的影响、受力均优于土石料。
        3.2沉降量小
        路桥过渡段施工中，比较常见的病害之一就是过渡段不均匀沉降，主要是由于在施工中，过渡段空间较小，压路机未能碾压密实，压实度达不到规范要求，当公路投入运营后，过渡段在车辆荷载和自重的作用下，就会产生不均匀的沉降，引起路面沉降、开裂、错台等病害。而采用泡沫混凝土对路桥过渡段填筑时，就避免了压实度这一指标的影响，其浇筑过程通过泵送完成，不需要进行碾压，只要合理设置变形缝和沉降缝，并科学养护，其沉降量非常小，有效地解决了路桥过渡段沉降这一问题。
        3.3造价低廉
        泡沫混凝土填筑路桥过渡段与土石料填筑相比，从材料本身来看，造价提高了，但是总体来比，其造价师降低的，主要体现在以下三个方面：第一，土石料回填需要分层回填、分层压实，每层填筑完成后，均需要压路机碾压多遍，并进行人工检测，其消耗了大量的人工和机械，且施工时间较长，少则10天左右，多则50天左右。而采用泡沫混凝土回填时，只需连续浇筑，快则1天浇筑完成，慢则4～5天浇筑完成，有效地节约了时间、人工成本和机械成本。第二，泡沫混凝土相比于土石料，其对地基承载力的要求较低，能够有效地节约一部分地基处理的费用；第三，泡沫混凝土浇筑的过渡段比土石料路桥过渡段更加稳定，强度更高，其后期发生损坏和沉降的概率较小，能够有效降低维护成本。由此可见，泡沫混凝土在路桥过渡段中的应用，可以有效地降低工程造价。
        3.4有利于环境保护
        路桥过渡段回填，传统的施工工艺多采用土石回填，其回填料的运输、卸载、摊铺等环节均产生了大量的扬尘，对周围的环境造成了极大的污染，而采用泡沫混凝土填料施工，其施工时间较短，有效的避免了扬尘。同时，土石料回填时，为了提高回填后过渡段的强度和稳定性，一般会在回填料中加入石灰、粉煤灰等外加剂，其含有一些有毒物质，对人体和周围的水质环境均有一定的危害，而采用泡沫混凝土，其原材料主要为水泥和泡沫胶，其有毒有害物质含量少于土石材料，因此，泡沫混凝土更有利于环境保护。
        4结束语
        随着我国道路工程的不断发展，对于道路建设中出现的一系列病害与问题，经过工程师们长期的研究分析，提出了一系列的解决办法。尤其是路桥过渡段，是施工过程中容易产生病害的关键点。通过本文的分析，采用泡沫混凝土进行回填路桥过渡段能够有效降低沉降、避免桥台跳车，同时能够降低工程造价和保护环境，因此，泡沫混凝土对未来社会发展来说有着重要的社会意义和经济效益，是未来推广和研究的一个主要方向。
        参考文献：
        [1]王草燕.路桥工程中泡沫混凝土施工技术探讨[J].中国住宅设施，2017（6）：75-76.
        [2]严华.泡沫混凝土在路桥过渡段的应用[J].北方交通，2012（3）：98-99.
        [3]徐亮.泡沫混凝土在互通路桥过渡段的应用[J].中国住宅设施，2017（5）：85-86+58.