泡沫混凝土技术在公路路基填筑中的应用研究

浙江交通职业技术学院学报，第ýö卷第ýûÿ期，ÿþýü年ù月àßîÞìòðßêÝÜãçñòìëÛìÚåñåîåãßêÙßóóîìñáòåñßìÚØßðäýö×ßäýûÿ，àîìäÿþýü泡沫混凝土技术在公路路基填筑中的应用研究吴颖峰（浙江交通职业技术学院，杭州úýýýýÿ）摘要：泡沫混凝土可提高工程施工质量，降低作业难度，提高作业人员的安全性，加快工程进度，通过对混凝土配合比、施工工艺、施工通病与防治等开展叙述分析，并与其它填料进行经济技术对比，认为泡沫混凝土技术非常适合公路路基填筑施工。关键词：泡沫混凝土；公路路基；填筑；通病；防治中图分类号：ÖÕÔÿüäÿ文献标识码：Óâßñ：ýþäúöùöÒçäñÚÚìäýùõýûÿúÑÐäÿþýüäÜýäþþÿ文章编号：ýùõýûÿúÑÐ（ÿþýü）þýûþþþõûþÑ表ý施工主要设备测量工具配套试验设备þ引言［ýûÿ］生产设备泡沫混凝土设备一体机、泵送设备泡沫混凝土是一种新型建筑用填筑材料，通过混入一定比例的泡沫与水泥浆制成的混合浆料，经浇注凝固成型、含有大量均匀封闭气孔的混凝土。它广泛应用于公路、铁路、房建等工程，因其具有稳定的结构性能、施工便捷性、操作安全性，从而在公路路基填筑施工中使用效果良好。÷ÏÎ、全站仪、压力机、流动度水准仪、三米仪、泌水量测定直尺仪等ÿ施工人员施工人员岗位见表ÿ。由现场负责人和技术员ý施工主要设备（见表ý）对施工人员进行培训、技术和安全现场交底，并对班组进行首件验收。表ÿ序号ýÿúÑÔ人员现场负责人设备操作工模板工浇注工电工施工人员岗位岗位要求负责现场施工协调、施工质量、技术、安全与进度。负责设备运行、维修和保养，须熟知操作规范，持证上岗。负责模板制作维修、保养与装配，熟知操作规范。负责前场施工，熟悉设计与规范要求，动态掌握现场施工情况。负责设备电路维修与保养及外部电源接驳，持证上岗。收稿日期：ÿþýüûþúûþý基金项目：ÿþýù年度浙江省教育厅高校访问工程师“校企合作项目”（ø÷ÿþýùþýú）作者简介：吴颖峰（ýöõõû），男，浙江丽水人，副教授，硕士，ôûóòñð：ïîíñìëêéèçæåñåäãâîäáì。ì浙江交通职业技术学院学报所用水泥种类、强度等级、出仓编号、生产日期等ÿÿþý配合比设计基本材料进行检查，并应对其强度及常用的指标开展检验工作，各类检验指标应达到表ÿ与表ü的要求。ÿþýþý胶凝材料（水泥）胶凝材料是形成混凝土强度的主要材料。应对表ÿ水泥的化学成分（û）úùø÷÷÷þýÿöõøíÿþÿÿôó÷øÿÿþìëòñ÷øÿêþíÿúøÿ÷þéëð÷øëþêéïîøýþí÷烧失量ýþé÷表ü普通硅酸盐水泥的物理性能及力学性能凝结时间èçùæ初凝ýìí终凝÷ü÷安定性合格抗压强度èïåõÿäýéþ÷÷ìäüéþýÿäêþê抗折强度èïåõ÷ìäéþêÿþýþ÷发泡剂与水宜采用合成类高分子表面活性剂。发泡剂性能主要取决于泡沫量（发泡倍数）、泡沫的稳定性，和发泡机共同决定泡沫的泌水率。［ÿ］泡沫是由大量微气泡聚合在一起而形成的，ÿþ÷þ÷流动性能指标流动性能通过圆筒法测定，其空心圆筒尺寸为高ìëçç、内径ìëçç，流动性能值应控制在ýíëã÷ëëçç范围内。ÿþ÷þÿ强度指标（ý）施工配合比强度试验试块采用ýëßçÞýëßçÞýëßç立方体试块，用压力机进行抗压试验。混凝土配制强度应符合式（ý）要求：ÿþý，ÿëÿÿþý，üÝýþíüê（ý）式中：ÿþý，；ÿþý，ë为混凝土配制强度，ïåõ，ü为混凝土立方体抗压强度标准值，ïåõ；ÿ为混凝土强度标准差，ïåõ，。（÷）施工配合比试验时，以每测试组í个试块为宜，一般分成÷个测试组，分别测试éä与÷ìä的立方体抗压强度。当éä龄期抗压强度ÿëþê倍设计强度或÷ìä龄期抗压强度ÿ设计强度时，达到施工配合比要求。（ÿ）本工程的设计强度为ëþìïåõ。而每个微气泡则是由极薄的水膜包裹了空气所形成［ü］的球体。发泡倍数是体现发泡剂发泡能力的关键性指标，一般要求发泡率为÷ëãüë倍。在生产泡沫混凝土时，发泡的倍数越高，则性价比越高，若单价保持不变，发泡剂用量就会下降，从而节约了工程成本。对于进入混凝土机的泡沫，一般要求泡沫应在üìâ以上才能彻底消失，发泡剂保质期应不小于ý÷个月，并应在保质期内使用。发泡剂的取样频率宜按ÿëëëá为一批次，不足ÿëëëá按一批次计。所用水可采用附近居民生活用水，利用水泵抽取存放在蓄水池中，经检验合格方可使用。ÿþ÷配合比与控制指标ÿþ÷þý配合比基本要求应以设计文件要求的性能为目标，并根据泡沫混凝土容重、流动性能、强度性能等指标，对水泥、水或其他材料按重量比配制水泥浆料，再将泡沫按一定的体积比混入水泥浆料。（ý）干容重不应大于设计值；（÷）配合比试验试配÷ìä抗压强度宜采用目标设计值的ýþëê倍；（ÿ）流动度控制在ýìëà÷ëçç范围；（ü）泡沫混凝土试块切面表观气孔等效直径应小于ýþëçç。ü施工工艺某公路按双向六车道标准建设，设计速度ý÷ëÜçèâ，路基总宽度êëç，部分路段为路基拓宽施工。路段所经之处的各类地貌形态发育，主要有湖海积平原、河谷冲击平原等，有较厚的软质淤泥层软基，针对软基段使用泡沫混凝土进行处理。首先根据施工图纸要求，在地基交接、模板安装及光洁性、沉降缝位置及尺寸等环节严格把关，确保客观因素满足设计要求；其次在施工过程中加第ñéü期吴颖峰：泡沫混凝土技术在公路路基填筑中的应用研究ê强对板块规格、浇注方法、施工层厚、试验等控制和检测，并通过泵送采用软管进行泡沫混凝土浇注，确保主观因素满足施工要求；最后做好保养和防护工作，尽量避免机械直接行走。沉降缝位置及尺寸设置适当，框格大小合适，避免不均匀沉降或板块过大引起裂缝。同时分块浇注能很好避免一次浇注时间过长及走动影响泡沫混凝土的质量。木质胶合模板作为沉降缝，木挡支撑，起到支挡和分块作用，且线形平顺，并且具有一定的耐久性，即经济又实用。保护面板采用ÿþý小石子砼浇注，基础和压顶采用ÿüû砼浇注；ÿú连接钢筋一头勾住上方预埋筋，另一头焊接在下方预埋筋上，ÿú拉杆一头勾表û通病裂缝与沉陷成因发泡剂稀释不正确；混泡不均匀施工水灰比不稳定砼喷力不足表面开裂泵送管没有及时清洗干净；泵送距离过长养护不及时同一区域浇注方量与设备产量不匹配；没有及时检查泡沫砼湿容重与流动度；区域内浇注点太集中，混合料长距离赶浆住连接钢筋，另一头焊接在角钢上；桥台锥坡转角处护壁面板，尺寸采用þýùø÷þýùø÷öùø，便于转角顺接。保护壁主要分为两类：钢筋混凝土挡墙类保护壁与砌块类保护壁。钢筋混凝土挡墙类保护壁在高度小于üø时，可一次性施工至设计标高；否则，可分üõþ次施工。砌块类保护壁的砌筑砂浆满足ôóòû号的强度要求，勾缝缝宽不超过ñùø；施工过程中，砌筑高度以不超过当前泡沫混凝土浇注面þ层砌块高度为准，按边浇边砌的原则进行施工。û施工常见问题与防治（见表û）通病的防治防治措施采用定量系统进行稀释，根据现场泡沫混凝土质量进行微调，达到一个合理比例；及时清洗混泡管内混合料沉积物，测量泡沫比重对称量系统进行标定，使其精度满足要求，确保水灰比精度每班次设备与泵送管及时清洗，夏季高温应定时üõöð清洗一次，避免混合料沉积堵塞使泵管断面积变小而增加消泡量；缩短泵送距离泡沫砼在终凝后及时覆盖养护，保证水化反应所需条件根据设备产能合理划分浇注区域，在泡沫砼初凝前浇注完成；现场施工应勤检测确保混合料的均匀性；同一区域内浇注应多点对称浇注，勤移泵管，泵管在有条件的情况下应及时埋入混凝土内减少消泡与大泡数量产能不足ú技术经济指标比较（见表ú）表ú泡沫混凝土与其它路基填筑方法的技术经济指标比较处理方法泡沫混凝土泡沫混凝土流动性好、容重小，能满足全方位þúýï方向压浆施工，适用于坑洞的填充，而且填补密实，不会影响结构安全填土填土需要足够的填筑空间，以砂砾、级配碎石等透水性材料为优先，并确保碾压机械能进行反复碾压密实压管注浆纯水泥浆通过添加早强剂、速凝剂，在满足流动性要求的前提下，能满足全方位þúýï方向压浆施工，而且填补密实，强度高施工操作容易、密实度有保障，承载力高，造价相对较高工程特性优点填料密度小、施工操作容易、密［û］实度有保障，整体性能稳定，造价相对较低，施工设备与技费用相对较低，地基承载力达到术要求不高úýýîíì以上对发泡剂原料要求较高，需要专用的发泡设备þýý元ëøþ缺点估算价格特殊部位或小范围作业时，压造价较高，自重较大，技术设备实度较难达到，承载力不高，要求高一般不高于þýýîíìþýõñýý元ëøþóýý元ëøþ通过各类填筑方法横向间对比可知，填土类属于最常见的路基填筑方法，适用于一般的常规性工程，如果填筑工程本身对填料的承载力、容重与全方位多方向填充等方面有着较高要求时，填土类作þú浙江交通职业技术学院学报业就不能适应工程需求了。泡沫混凝土与压管注浆可以解决普通填土所不能达到的要求，两者均具有施工方便、适用性好、对技术要求较高等特点，但经过比较可知，泡沫混凝土在费用与自身容重方面更具有优势，这将为工程施工成本控制与结构安全方面带来了诸多好处。非常适合路基填筑施工。（þ）泡沫混凝土整体性能优越，能更好的分散路基应力集中现象，提高路基施工质量。（ý）施工采用全电子化设备，直接泵送至浇注点，拌置与浇注点分离，不需要额外机械设备投入，降低现场操作难度，提高施工人员的安全性。（ü）单台设备生产能力ûúùøú÷üöõ，可有效加快工程进度。ÿ结语泡沫混凝土在路基填筑工程中具有下列特点，参考文献：［þ］席亮，陈国新ô现浇泡沫混凝土的应用现状研究［ó］：þýýðþýòôô建筑节能，ýúþÿ，òñ（ý）［ý］田国鑫，黄俊ô浅谈国内外泡沫混凝土的发展与应用［ó］（ü）：þýòðþýïôô混凝土，ýúþÿ，［ü］燕永利ô泡沫混凝土的形成及结构调控技术研究进展［ó］：ýüüýðýüüñôô应用化工，ýúþû，òñ（þý）［ò］许彦明，蒙海宁，左李萍，等ô泡沫混凝土发泡剂研究综述［ó］（ü）：òüðòûôô粉煤灰，ýúþû，［ñ］张杰芳ô公路工程施工中泡沫混凝土的应用与施工关键技术研究［ó］：þñðþûôô四川建材，ýúþÿ，òü（ø）ÿþýþüûúùø÷öùþõôôóòúüöòø÷øñðøüïîø÷úûþöþò÷íòìùëüêéèçìûüæþðòóóò÷ìîíìëêéðèçêé（æõçåëäêéãêâáëáàáçßèÞß÷÷àêëÝäáëßêâ，ÜäêéÛõßàüþþþþý，Þõëêä）õçýöûüúö：Úßä÷ÝßêÝÙçáçÝäêë÷ØÙß×çáõçÖàäÕëáÔßèØÙßåçÝáÝßêâáÙàÝáëßê，ÙçÓàÝçáõçßØçÙäáëßêÓëèèëÝàÕáÔ，ë÷ØÙß×çáõçâäèçáÔßèÒßÙÑçÙâôãêßÙÓçÙáßâØççÓàØáõçÝßêâáÙàÝáëßêâÝõçÓàÕç，äØØÕÔáßáõçç÷ÐäêÑ÷çêáßèõëéõÒäÔâàÐéÙäÓçÝßêÏâáÙàÝáëßê，áõçêäÙÙäáë×çäêäÕÔâëâÒäâÓßêçáõÙßàéõáõçÝßêÝÙçáç÷ëÎáàÙçÙäáëß，ÝßêâáÙàÝáëßêáçÝõêßÕßéÔ，ÝßêâáÙàÝáëßê，Ýß÷Ï÷ßêèäàÕáäêÓØÙç×çêáëßê，äêÓáõççÝßêß÷ëÝäêÓáçÝõêëÝäÕÝß÷ØäÙëâßêÒäâÝäÙÙëçÓßàáÐçáÒççêèßä÷ÝßêÝÙçáçäêÓßáõçÙØäÝÑëêéôÚëêäÕÕÔ，èßä÷ÝßêÝÙçáçáçÝõêßÕßéÔëâ×çÙÔâàëáäÐÕçèßÙõëéõÒäÔÝßêâáÙàÝáëßêßèâàÐéÙäÓçÙçÝÕä÷äáëßêôåþêëøûæý：èßä÷ÝßêÝÙçáç；õëéõÒäÔâàÐéÙäÓç；èëÕÕëêé；Ýß÷÷ßêèäàÕá；áõçØÙç×çêáëßêäêÓáÙçäá÷çêá