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谈谈公路工程施工中泡沫混凝土的应用
发布时间: 02-22 10:13    查看: 981
    
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]。

  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。

  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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