谈谈公路工程施工中泡沫混凝土的应用
发布时间: 2018-02-22 10:13 查看: 15976次
导语：公路工程改造的工程量较大，尤其是在一些居民数量庞大的城市中，由于其整个施工路段空间狭小，周边行驶车辆以及行人非常多，对整个施工区域的机械使用情况以及材料运输都有较高的要求。
1引言
泡沫混凝土是近年来新出现的建筑工程材料，被大量应用在公路建设过程中。该种材料不仅具有良好的隔热保温性能，同时还具备材料轻、抗震性能好等优势，在进行高填方施工时，具有绝对的优势。由于其良好的综合性能，以及能大大地起到缓解地基压力的作用，有效降低地基差异性沉降，更好的缓解来自于公路表面的冲击力。因而，在公路软路基施工、扩宽以及高寒地区应用最为广泛[1]。
2泡沫混凝土的概念及其基本性能
泡沫混凝土形成的关键设备是发泡系统，用机械的方式将发泡与水泥砂浆均匀拌和，再使用发泡机泵，将所有材料输送至现场进行浇筑，或使用成型工具进行成型处理，然后经过自然环境的养护，形成具有较多封闭气孔的轻质保温性材料。通过与传统水泥的比较，泡沫混凝土的综合性能较为突出，具有不少优点和良好性能。
1)成本较低。从材料的成本与使用量来看，泡沫混泥土在施工过程中，能更好的符合工程质量要求，并且还能根据成型模具的形状制作各种施工用材，该技术技术较成熟，能够完全进行自动化生产和施工，且能有效的节约能源以及人力、物力;从施工成本来看，其成本非常低，200～300kg/m3的平均成本在100元左右，所以，受到广大施工单位的青睐[2]。
1)成本较低。从材料的成本与使用量来看，泡沫混泥土在施工过程中，能更好的符合工程质量要求，并且还能根据成型模具的形状制作各种施工用材，该技术技术较成熟，能够完全进行自动化生产和施工，且能有效的节约能源以及人力、物力;从施工成本来看，其成本非常低，200～300kg/m3的平均成本在100元左右，所以，受到广大施工单位的青睐[2]。
2)具有良好的保温、隔热效果。其整体性能指标非常好，比其他混凝土的质量都轻，密度也比较小，施工中可以与其他混凝土进行互换;同时，泡沫混凝土的隔热性能非常好，密度等级在300～1200kg/m3，导热系数为0.08～0.2W/(m•K)，约比普通混凝土高10～20倍，因此，具有非常良好的节能性能[3]。另外，此种材料具有非常好的耐火性能，且其性质属于无机材料，使用年限非常长，可以提高工程的整体保温能力。
3)具备良好的抗震性。无论是从结构还是受力变化而言，该种材料的负荷能力非常强，对路基的冲击力比较大，由于泡沫混凝土是一种软性材料，所以其承受能力比较强，能够承受较多来自地面的冲击力。4)制作过程节能环保。泡沫混凝土制作过程主要应用的是发泡剂和水泥，大大地减少水泥使用量，发泡剂不含对环境有害的物质，所以对环境的影响非常小，经济效益和环保效益都能实现。
3泡沬混凝土的质量控制
3.1原材料质量控制
在公路施工过程中，必须对原材料采取严格控制，不但要保证水泥材料与外添加剂产品符合施工要求，同时原材料还必须满足泡沫混泥土的流动性、抗压强度、稳定性等特点。
3.2发泡剂的性能要求
在施工过程中，泡沫混泥土产生的气泡必须均匀、细密，发泡率需要20倍以上，稀释率需要满足40倍以上，同时，必须控制产生的气泡不能相通，要具备独立性。
3.3施工工艺的控制
在建模阶段，如果泡沫混泥土模板出现水平差或倾斜度，需要对其进行调整，要保证其水平率能够满足设计标准，保证模板工程具备平整性、稳定性。
3.4注重浇筑养护
在泡沫混泥土浇筑的过程中，需控制出料口与浇筑面的平衡性;施工过程中混泥土在初凝之前，需要完成浇筑施工，在该阶段的浇筑层终凝后，方可进行下层浇筑;在顶层浇筑施工完毕后，需要采用养生塑料膜进行覆盖养生，养生时间5h左右;如果在浇筑过程中遇到雷雨天气，需要采取避雨措施，保证混凝土不受到雨水的影响。
4泡沫混凝土的应用研究
4.1公路拓宽中的应用
公路工程改造的工程量较大，尤其是在一些居民数量庞大的城市中，由于其整个施工路段空间狭小，周边行驶车辆以及行人非常多，对整个施工区域的机械使用情况以及材料运输都有较高的要求。如果要想实现公路施工中最小变形量，必须要从施工技术以及材料入手进行分析，将各个环节有效进行衔接。由于泡沫混凝土具有非常好的自立性，在固化完成后，便可以直接用于现场浇筑施工，其临空测压为零，因此其在公路扩宽工程中有着非常重要的作用。公路施工过程中，在对路基、路堤以及挡土进行施工，这些结构都对临空测压有着非常高的要求，而泡沫混凝土的主要优势在于能够防止，由于公路路基变形而造成的冲击力较大的情况，与此同时，对公路周边建筑物造成最小的冲击。比如，某道路进行施工时，扩宽宽度为10m，高度为4m，延长线为450m，如果施工中使用泡沫混凝土进行扩宽，能够有效的提高施工速度，保证工期的前提下有效降低施工成本，从而提高整个施工的效果。具体应用主要有：1)路基开挖施工时，要将原路基台阶一次性挖除，下台阶的高度应该在1m左右，上台阶在2m左右，两边边坡开挖在2m左右，在保证整个施工路段质量的同时，降低二次挖掘时，造成施工材料的损害。2)雨天时，必须对上台阶进行覆盖处理。进行扩宽施工时，通常使用车载式或者固定式进行施工，如果道路非常宽，则一般选择的是车载式，才能够保证泡沫混凝土能够快速施工;对材料配合比，必须根据工程的实际要求，从浇筑的性能角度出发，不断优化材料性能，保证最终的浇筑效果符合实际要求。
公路工程改造的工程量较大，尤其是在一些居民数量庞大的城市中，由于其整个施工路段空间狭小，周边行驶车辆以及行人非常多，对整个施工区域的机械使用情况以及材料运输都有较高的要求。如果要想实现公路施工中最小变形量，必须要从施工技术以及材料入手进行分析，将各个环节有效进行衔接。由于泡沫混凝土具有非常好的自立性，在固化完成后，便可以直接用于现场浇筑施工，其临空测压为零，因此其在公路扩宽工程中有着非常重要的作用。公路施工过程中，在对路基、路堤以及挡土进行施工，这些结构都对临空测压有着非常高的要求，而泡沫混凝土的主要优势在于能够防止，由于公路路基变形而造成的冲击力较大的情况，与此同时，对公路周边建筑物造成最小的冲击。比如，某道路进行施工时，扩宽宽度为10m，高度为4m，延长线为450m，如果施工中使用泡沫混凝土进行扩宽，能够有效的提高施工速度，保证工期的前提下有效降低施工成本，从而提高整个施工的效果。具体应用主要有：1)路基开挖施工时，要将原路基台阶一次性挖除，下台阶的高度应该在1m左右，上台阶在2m左右，两边边坡开挖在2m左右，在保证整个施工路段质量的同时，降低二次挖掘时，造成施工材料的损害。2)雨天时，必须对上台阶进行覆盖处理。进行扩宽施工时，通常使用车载式或者固定式进行施工，如果道路非常宽，则一般选择的是车载式，才能够保证泡沫混凝土能够快速施工;对材料配合比，必须根据工程的实际要求，从浇筑的性能角度出发，不断优化材料性能，保证最终的浇筑效果符合实际要求。
4.2回填灌浆工程中的应用
泡沫混凝土的材料强度在0.5～1.5MPa之间，满足固化自立的同时，还能有效发挥出其支护的能力，尤其是在山区或者隧道施工时，由于挖掘会造成较为严重的边坡支护问题，使用此种材料进行施工时，能够有效防止山体由于变形造成的塌方，稳定性极高，且非常环保。比如在进行地下水连接工程中，必须要对施工区域的山体进行支护，通常会使用1200kg/m3的泡沫混凝土，同时使用普通运输机械进行材料的输送，距离必须要保证250m，回填距离必须保证40m以上[4]。从施工结果检测数据来看，如果施工过程必须要穿过非常长的管道，可以对接缝处进行有效的回填，并且保证回填符合质量要求，回填部分抗压强度必须保证2.0MPa以上，保证工程质量符合标准。同时在进行回填施工时，由于回填的速度非常快，所以必须要保证材料的密实度，为以后施工提供便利，同时还能降低整个工程成本，能实现较大的经济效益。
4.3在软基路堤中的应用
在公路施工过程中，只有提升路基的性能,才能够有效的防止桥头跳车现象的出现。以某桥施工现场为例，由于其紧邻河道，地基下部含水量较高，压缩性良好，能够满足软地基的强度部分非常少，渗透性能也比较差，所以,在施工中必须对匝道处进行优化施工，避免出现较大程度的沉降。如果使用泡沫混凝土进行施工，则能有效增强桥的负荷能力，提升整个桥体的质量，避免桥基间因出现较大程度的沉降现象而出现跳车问题。
4.4在地下连续通道中的应用
在某地下公路施工中，由于采用的是明挖施工方式，挖掘深度必须要保证在14.5m以上，并且地形条件非常复杂，对施工区域周边建筑造成很大影响，横向宽度高达25.5m，通道覆盖超过7m，并且还需设置应急通道。经过对工程结构以及承载力的综合分析，为了实现整体通过性，也避免对周边建筑的影响，所以设计中规定顶板的承载力不大于80kPa，即需符合4m覆土要求[5]。基于工程实际情况，选择符合要求的施工材料，通常会选择陶粒混凝土、EPS或者轻质水泥，经过反复比对最终选择泡沫混凝土进行施工，才能实现经济效益合格环保效益。
5结语
总之，泡沫混凝土在公路建设中使用范围非常广，不仅因为其造价低，更重要的是其具有非常好的性能，能够最大限度地满足工程各方面的要求。
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