王振興 姚孟成 李永旺
(中國(guó)建筑第七工程局有限公司,鄭州 450000)
近年來(lái),我國(guó)高速公路網(wǎng)、鐵路網(wǎng)等基本形成,未來(lái)政府投資方向逐步轉(zhuǎn)向市政建設(shè)領(lǐng)域。在市政橋梁和道路使用過(guò)程中,難免會(huì)出現(xiàn)地基不均勻沉降及路基附屬建筑物的沉降破壞等問(wèn)題,大大增加了道路的維修費(fèi)用。
由于泡沫混凝土的輕質(zhì)高強(qiáng)、沖擊能量吸收性能好、高流動(dòng)性、施工便捷等優(yōu)良性能,被大量應(yīng)用于橋頭臺(tái)背回填、軟基路堤、拓寬路堤、崩塌搶修等領(lǐng)域。
泡沫混凝土的干密度為300-1200kg/m3,相對(duì)于石灰土、水泥土等回填材料,密度較小。密度和強(qiáng)度根據(jù)需要可調(diào)節(jié),市政工程常用強(qiáng)度為0.3-2.0MPa。穩(wěn)定性好,構(gòu)筑成型后幾乎沒(méi)有側(cè)推力或土壓力,整體性較好。高流動(dòng)性,有利于保證不規(guī)則孔洞填充密實(shí),施工便捷,沖擊能量吸收性能好,屬A級(jí)不燃物。
隨著技術(shù)的發(fā)展,發(fā)泡劑經(jīng)歷了三代的發(fā)展,現(xiàn)在廣泛使用的為第三代復(fù)合型發(fā)泡劑復(fù),合型發(fā)泡劑接觸水泥漿料后,借助于鈣離子形成球形網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),泡沫變得更穩(wěn)定,發(fā)泡倍數(shù)3.5-4.0m3/kg。
圖1 復(fù)合型發(fā)泡劑的泡沫結(jié)構(gòu)
圖2 泡沫混凝土工藝流程
泡沫混凝土工藝流程如圖2所示,泡沫混凝土生產(chǎn)工藝較為簡(jiǎn)單,發(fā)泡劑在其中起著至關(guān)重要的作用。
橋頭跳車問(wèn)題是未能解決的世界級(jí)難題,70%的道路維修費(fèi)用是花費(fèi)在路橋過(guò)渡段的修補(bǔ),橋頭跳車的主要原因是地基的承載力不夠,路基的填料容重過(guò)大。而傳統(tǒng)的處理方法是提高地基的承載力,不但很難從根本上解決問(wèn)題,還存在工期過(guò)長(zhǎng)、造價(jià)過(guò)高等問(wèn)題。泡沫混凝土的應(yīng)用,對(duì)橋頭跳車的問(wèn)題迎刃而解。
在河南南部,比如周口,水位較高,存在較多軟粘土。沉降和穩(wěn)定性問(wèn)題是軟黏土地基上路堤填筑施工中最重要的巖土工程問(wèn)題。軟土地基壓縮性高、剪切強(qiáng)度低,固結(jié)時(shí)間長(zhǎng),沉降和穩(wěn)定性問(wèn)題嚴(yán)重,采用泡沫混凝土置換路堤作用下路基附加應(yīng)力分布較小,可減輕路基本身的自重,使路基沉降分布近乎合理,有利于減小路基的整體沉降和差異沉降。
隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展與交通量的日益增加,我國(guó)有不少道路需要進(jìn)行拓寬。泡沫混凝土具有容量輕、流動(dòng)性能好,固化后可自立等特點(diǎn),用于道路拓寬工程有以下一些優(yōu)勢(shì):①可垂直填土,節(jié)省用地、減少拆遷,在舊路基礎(chǔ)上加寬幾乎不需重新征地;②可大幅度地降低填土荷重,減少軟基路段新老路基的差異沉降及路基附件建筑物的沉降破壞;③通過(guò)配管輸送,所需的施工作業(yè)面小,幾乎不影響現(xiàn)有交通;④施工工期短,給投資者帶來(lái)超前收益。
總之,泡沫混凝土是一種利廢、節(jié)能環(huán)保新型節(jié)能材料,在市政工程中泡沫混凝土的輕質(zhì)高強(qiáng)、沖擊能量吸收性能好、高流動(dòng)性、施工便捷等優(yōu)良性能,被大量應(yīng)用于橋頭臺(tái)背回填、軟基路堤、拓寬路堤、崩塌搶修等領(lǐng)域,可有效解決橋頭跳車、路基不均勻沉降、新老路基沉降差等問(wèn)題,具有很好的經(jīng)濟(jì)效益。