泡沫混凝土在路橋過(guò)渡段中的應(yīng)用

孫金虎?王亞?wèn)|

摘 要：隨著我國(guó)基礎(chǔ)建設(shè)的快速發(fā)展，對(duì)于路橋施工愈發(fā)重視，尤其是過(guò)渡段的處理，應(yīng)引起高度重視。其中，應(yīng)用泡沫混凝土，會(huì)起到良好的效果，解決容易出現(xiàn)的橋頭跳車問(wèn)題，基于此，本文詳細(xì)分析了具體的施工內(nèi)容，希望能夠充分發(fā)揮出材料的性能，提高路橋的最終質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：泡沫混凝土;路橋;過(guò)渡段;應(yīng)用

近年來(lái)，隨著我國(guó)基礎(chǔ)建設(shè)大力發(fā)展和“一帶一路”戰(zhàn)略的提出，我國(guó)的公路、鐵路、城市軌道交通建設(shè)也如火如荼地進(jìn)行。在橋梁和道路的建設(shè)過(guò)程中，就不可避免地遇到地基沉降問(wèn)題，特別是在路橋過(guò)渡段，橋背的路堤填料會(huì)發(fā)生工后沉降，而這種差異性沉降就會(huì)引起橋頭跳車現(xiàn)象，橋頭跳車現(xiàn)象會(huì)對(duì)行車過(guò)程中的舒適性以及安全性產(chǎn)生較大的影響，還可能對(duì)該橋梁和道路產(chǎn)生額外的沖擊荷載，使得橋梁構(gòu)件的損壞速度加快，因此，必須對(duì)路橋過(guò)渡段的路基進(jìn)行處理。泡沫混凝土是一種新型的帶有氣孔的混凝土，目前，在工程中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，也可用于橋背回填來(lái)處理橋頭跳車問(wèn)題。

1 概述

1）泡沫混凝土的概念。泡沫混凝土指的是通過(guò)發(fā)泡機(jī)對(duì)發(fā)泡劑進(jìn)行發(fā)泡處理，將形成泡沫與水泥、粉煤灰、水、填料及外加劑等材料按照一定的配合比攪拌均勻，然后澆筑成各種結(jié)構(gòu)體或者構(gòu)筑物，并經(jīng)過(guò)養(yǎng)護(hù)形成的一種內(nèi)部含有封閉氣泡的結(jié)構(gòu)。

2）泡沫混凝土構(gòu)成。泡沫混凝土又稱發(fā)泡水泥，是通過(guò)發(fā)泡機(jī)的發(fā)泡系統(tǒng)將發(fā)泡劑用機(jī)械方式充分發(fā)泡，再將泡沫加入到膠凝材料、粉煤灰、填料、水及各種外加劑組成的料漿中，并將泡沫與水泥漿均勻混合，然后經(jīng)過(guò)發(fā)泡機(jī)的泵送系統(tǒng)進(jìn)行現(xiàn)澆施工或模具成型，經(jīng)自然養(yǎng)護(hù)所形成的一種含有大量封閉氣孔的新型輕質(zhì)保溫材料。

3）泡沫混凝土在路橋過(guò)渡段的作用。（1）降低路基承載力需求。路橋過(guò)渡段采用泡沫混凝土作為路基填料，大大減輕了臺(tái)后回填料的自重，從而降低了地基承載力要求，部分路段地基甚至無(wú)需進(jìn)行特殊處理。采用泡沫混凝土作為過(guò)渡段路基填料，可以避免臺(tái)后回填對(duì)橋臺(tái)的側(cè)壓力作用，提高橋梁的安全性和耐久度，同時(shí)還可以避免擋墻過(guò)高存在的安全隱患。（2）采用泡沫混凝土作為臺(tái)后填料，可以減少一部分地基處理的投資，同時(shí)，其直立填筑并與柱式橋臺(tái)形成一個(gè)整體的方式，不僅大大節(jié)約了空間，部分橋梁還可以將放坡橋跨省去，從而也可大大降低橋梁造價(jià)。（3）以往采用的傳統(tǒng)臺(tái)背填料如石灰土、粉煤灰等，施工時(shí)，會(huì)產(chǎn)生大量的粉塵對(duì)周圍環(huán)境造成污染，尤其在平原區(qū)高速公路項(xiàng)目中，大量的粉塵不僅污染了周邊空氣，同時(shí)，還造成了周圍農(nóng)業(yè)、畜牧業(yè)的減產(chǎn)，從而造成了相應(yīng)的損失。采用泡沫混凝土作為臺(tái)后填料，則由于其施工處理的特殊性，有效地減免了這些污染，從而起到了環(huán)保作用。

4）施工技術(shù)要求。如果填筑體的長(zhǎng)度不小于15m，需要每隔5～15m設(shè)置1條變形縫，該變形縫使用1～2mm厚的模板將其隔出，最頂層的泡沫混凝土一般做成臺(tái)階形狀，同時(shí)，要和縱橫向的坡度相適應(yīng)。泡沫混凝土單層的澆筑厚度應(yīng)當(dāng)控制在0.3～0.8m范圍，在空間有限的位置，可以放開(kāi)至1m。施工中需要根據(jù)設(shè)備的供應(yīng)能力和澆筑能力來(lái)保證泡沫混凝土塊的澆筑面積，必須在下層初凝之前澆筑上層。在頂層澆筑完成后，應(yīng)當(dāng)及時(shí)覆蓋土工布或塑料薄膜對(duì)泡沫混凝土進(jìn)行保濕，養(yǎng)護(hù)時(shí)間一般不低于7d。

2 泡沫混凝土在路橋過(guò)渡段中的應(yīng)用

1）施工前控制。第一、水泥品種對(duì)泡沫混凝土的結(jié)構(gòu)形成、強(qiáng)度發(fā)展以及成型性有較大影響，為防止產(chǎn)生坍塌、掉角等缺陷，以及盡早拆模，應(yīng)選用早強(qiáng)型水泥，水泥質(zhì)量除應(yīng)符合產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)外。第二、外加劑：外加劑的作用主要是起改善泡沫混凝土的性能，選用時(shí)應(yīng)考慮滿足泡沫混凝土抗壓強(qiáng)度、流動(dòng)度、氣泡穩(wěn)定性的要求。第三、發(fā)泡劑：一般蛋白質(zhì)類發(fā)泡劑的穩(wěn)定性較高，但發(fā)泡倍數(shù)相對(duì)其它種類偏低。應(yīng)選用能產(chǎn)生大量的均勻、細(xì)微且穩(wěn)定性好的發(fā)泡劑種類，必要時(shí)可添加穩(wěn)泡劑。泡沫質(zhì)量應(yīng)符合：1h后泡沫的沉陷距不大于10mm;1h的泌水量不大于80ml;泡沫的倍數(shù)不小于20倍。第四、水：應(yīng)符合《砼用水標(biāo)準(zhǔn)》（JGJ63-2000）的規(guī)定。第五、集料：依據(jù)使用性能要求可摻加集料改善泡沫混凝土的密度和力學(xué)性能，填料應(yīng)選用輕質(zhì)集料，可選用砂、膨脹珍珠巖、硅石粉、礦渣等做為集料。

2）施工工藝分析。泡沫混凝土在路橋過(guò)渡段的施工中，其施工工藝主要包括基層處理、安裝模板、泡沫制作、混合料攪拌、泵送澆筑、養(yǎng)護(hù)、檢驗(yàn)等環(huán)節(jié)?；鶎犹幚碇饕歉鶕?jù)設(shè)計(jì)及規(guī)范要求，對(duì)地基的承載力進(jìn)行檢測(cè)，不滿足要求時(shí)要進(jìn)行加固處理，同時(shí)對(duì)地基表層的雜物進(jìn)行清理，并適當(dāng)灑水潤(rùn)濕;安裝模板就根據(jù)過(guò)渡段的結(jié)構(gòu)尺寸進(jìn)行安裝，并對(duì)模板的表面平整度、接縫的嚴(yán)密性、模板的垂直度、穩(wěn)定性能指標(biāo)進(jìn)行檢查，確保在混凝土澆筑過(guò)程中不出現(xiàn)模板變形;泡沫制作和攪拌是泡沫混凝土施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，將泡沫機(jī)生產(chǎn)的泡沫，必須嚴(yán)格按照試驗(yàn)取得的配合比與水泥等材料進(jìn)行攪拌，并及時(shí)運(yùn)輸至施工現(xiàn)場(chǎng);泵送澆筑，最大泵送距離不得超過(guò)500m，在泵送過(guò)程中嚴(yán)格控制混凝土的坍落度，并隨時(shí)對(duì)混凝土的各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)，不符合要求時(shí)要及時(shí)進(jìn)行處理;養(yǎng)護(hù)也是提高過(guò)渡段質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，在混凝土達(dá)到終凝后，要及時(shí)灑水進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間不得小于14天;最后是對(duì)過(guò)渡段成品的性能及外觀進(jìn)行檢測(cè)，尤其是其強(qiáng)度、尺寸、外觀等指標(biāo)?？傊?，采用泡沫混凝土作為路橋過(guò)渡段填料，其施工中的各個(gè)環(huán)節(jié)必須按照規(guī)范或者施工方案進(jìn)行施工，確保路橋過(guò)渡段的整體質(zhì)量。

3）施工質(zhì)量控制。泡沫混凝土在路橋過(guò)渡段中的應(yīng)用，其質(zhì)量主要從原材料、澆筑過(guò)程及養(yǎng)護(hù)過(guò)程等方面進(jìn)行控制。首先是對(duì)于泡沫混凝土的原材料質(zhì)量控制，包括水泥、發(fā)泡劑、水、集料以及外加劑的質(zhì)量控制，尤其是對(duì)水泥質(zhì)量的控制，對(duì)其質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)，主要檢測(cè)項(xiàng)目包括水泥的安定性、凝結(jié)時(shí)間、細(xì)度及水花熱等，每項(xiàng)指標(biāo)符合規(guī)范要求方可投入使用。同時(shí)對(duì)于發(fā)泡劑的質(zhì)量控制，應(yīng)選用能產(chǎn)生穩(wěn)定均勻氣泡的發(fā)泡劑，必要時(shí)可適當(dāng)加入穩(wěn)泡劑;其他的集料、外加劑要與發(fā)泡劑及水泥相匹配，確保拌和出來(lái)的混凝土的流動(dòng)性，和易性，坍落度等指標(biāo)均能滿足要求。其次是在施工環(huán)節(jié)的對(duì)膨脹混凝土的質(zhì)量控制，特別是在混凝土澆筑過(guò)程中，要嚴(yán)格按照技術(shù)要求去操作，并做好相關(guān)記錄。

泡沫混凝土澆筑過(guò)程中需要重點(diǎn)控制的有以下幾點(diǎn)：（1）澆筑工作必須連續(xù)作業(yè);（2）混凝土澆筑過(guò)程必須根據(jù)結(jié)構(gòu)物的特點(diǎn)選擇分層澆筑的厚度，振動(dòng)的間距、時(shí)間、頻率等;（3）對(duì)混凝土澆筑方式最好采用泵送方式澆筑。最后是混凝土澆筑完成后的質(zhì)量控制，主要是對(duì)澆筑后結(jié)構(gòu)的保護(hù)與養(yǎng)護(hù)。尤其是當(dāng)泡沫混凝土達(dá)到拆模強(qiáng)度要求時(shí)，拆除模板嚴(yán)格按照現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員要求進(jìn)行，并做好安全措施與對(duì)結(jié)構(gòu)物保護(hù)的措施。模板拆除后，要及時(shí)進(jìn)行覆蓋灑水養(yǎng)護(hù)，保證過(guò)渡段結(jié)構(gòu)處于一種保濕的狀態(tài)?？傊?，在拆除模板的過(guò)程中，不但要確保結(jié)構(gòu)的實(shí)體質(zhì)量不被破壞，還要及時(shí)地進(jìn)行下一步的養(yǎng)護(hù)作業(yè)，確?；炷恋恼w質(zhì)量。

3 結(jié)語(yǔ)

在道路橋梁過(guò)渡段使用泡沫混凝土填筑，能夠減小傳遞到路基軟弱下臥層的附加應(yīng)力，使軟弱下臥層的沉降量得到有效控制，避免路橋連接處沉降差異太過(guò)明顯。因此，需要全面把握泡沫混凝土的特點(diǎn)，結(jié)合工程的實(shí)際情況，控制施工中的各項(xiàng)環(huán)節(jié)，對(duì)細(xì)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)格把控，體現(xiàn)出良好的經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保性、可行性，滿足現(xiàn)代環(huán)境下對(duì)路橋事業(yè)的需求。

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