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更新日期:2020年10月7日 大字 小字
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   導(dǎo)語(yǔ):公路工程改造的工程量較大,尤其是在一些居民數(shù)量龐大的城市中,由于其整個(gè)施工路段空間狹小,周邊行駛車輛以及行人非常多,對(duì)整個(gè)施工區(qū)域的機(jī)械使用情況以及材料運(yùn)輸都有較高的要求。
  1、泡沫混凝土是近年來(lái)新出現(xiàn)的建筑工程材料,被大量應(yīng)用在公路建設(shè)過(guò)程中。該種材料不僅具有良好的隔熱保溫性能,同時(shí)還具備材料輕、抗震性能好等優(yōu)勢(shì),在進(jìn)行高填方施工時(shí),具有絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)。由于其良好的綜合性能,以及能大大地起到緩解地基壓力的作用,有效降低地基差異性沉降,更好的緩解來(lái)自于公路表面的沖擊力。因而,在公路軟路基施工、擴(kuò)寬以及高寒地區(qū)應(yīng)用最為廣泛[1]。
  2、泡沫混凝土的概念及其基本性能
  泡沫混凝土形成的關(guān)鍵設(shè)備是發(fā)泡系統(tǒng),用機(jī)械的方式將發(fā)泡與水泥砂漿均勻拌和,再使用發(fā)泡機(jī)泵,將所有材料輸送至現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行澆筑,或使用成型工具進(jìn)行成型處理,然后經(jīng)過(guò)自然環(huán)境的養(yǎng)護(hù),形成具有較多封閉氣孔的輕質(zhì)保溫性材料。通過(guò)與傳統(tǒng)水泥的比較,泡沫混凝土的綜合性能較為突出,具有不少優(yōu)點(diǎn)和良好性能。
  1)成本較低。從材料的成本與使用量來(lái)看,泡沫混泥土在施工過(guò)程中,能更好的符合工程質(zhì)量要求,并且還能根據(jù)成型模具的形狀制作各種施工用材,該技術(shù)技術(shù)較成熟,能夠完全進(jìn)行自動(dòng)化生產(chǎn)和施工,且能有效的節(jié)約能源以及人力、物力;從施工成本來(lái)看,其成本非常低,200~300kg/m3的平均成本在100元左右,所以,受到廣大施工單位的青睞[2]。
  2)具有良好的保溫、隔熱效果。其整體性能指標(biāo)非常好,比其他混凝土的質(zhì)量都輕,密度也比較小,施工中可以與其他混凝土進(jìn)行互換;同時(shí),泡沫混凝土的隔熱性能非常好,密度等級(jí)在300~1200kg/m3,導(dǎo)熱系數(shù)為0.08~0.2W/(m•K),約比普通混凝土高10~20倍,因此,具有非常良好的節(jié)能性能[3]。另外,此種材料具有非常好的耐火性能,且其性質(zhì)屬于無(wú)機(jī)材料,使用年限非常長(zhǎng),可以提高工程的整體保溫能力。
  3)具備良好的抗震性。無(wú)論是從結(jié)構(gòu)還是受力變化而言,該種材料的負(fù)荷能力非常強(qiáng),對(duì)路基的沖擊力比較大,由于泡沫混凝土是一種軟性材料,所以其承受能力比較強(qiáng),能夠承受較多來(lái)自地面的沖擊力。4)制作過(guò)程節(jié)能環(huán)保。泡沫混凝土制作過(guò)程主要應(yīng)用的是發(fā)泡劑和水泥,大大地減少水泥使用量,發(fā)泡劑不含對(duì)環(huán)境有害的物質(zhì),所以對(duì)環(huán)境的影響非常小,經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效益都能實(shí)現(xiàn)。
  3泡沬混凝土的質(zhì)量控制
  3.1原材料質(zhì)量控制
  在公路施工過(guò)程中,必須對(duì)原材料采取嚴(yán)格控制,不但要保證水泥材料與外添加劑產(chǎn)品符合施工要求,同時(shí)原材料還必須滿足泡沫混泥土的流動(dòng)性、抗壓強(qiáng)度、穩(wěn)定性等特點(diǎn)。
  3.2發(fā)泡劑的性能要求
  在施工過(guò)程中,泡沫混泥土產(chǎn)生的氣泡必須均勻、細(xì)密,發(fā)泡率需要>20%,稀釋率需要滿足40%,同時(shí),必須控制產(chǎn)生的氣泡不能相通,要具備獨(dú)立性。
  3.3施工工藝的控制
  在建模階段,如果泡沫混泥土模板出現(xiàn)水平差或傾斜度,需要對(duì)其進(jìn)行調(diào)整,要保證其水平率能夠滿足設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),保證模板工程具備平整性、穩(wěn)定性。
  3.4注重澆筑養(yǎng)護(hù)
  在泡沫混泥土澆筑的過(guò)程中,需控制出料口與澆筑面的平衡性;施工過(guò)程中混泥土在初凝之前,需要完成澆筑施工,在該階段的澆筑層終凝后,方可進(jìn)行下層澆筑;在頂層澆筑施工完畢后,需要采用養(yǎng)生塑料膜進(jìn)行覆蓋養(yǎng)生,養(yǎng)生時(shí)間5h左右;如果在澆筑過(guò)程中遇到雷雨天氣,需要采取避雨措施,保證混凝土不受到雨水的影響。  
  4泡沫混凝土的應(yīng)用研究
  4.1公路拓寬中的應(yīng)用
  公路工程改造的工程量較大,尤其是在一些居民數(shù)量龐大的城市中,由于其整個(gè)施工路段空間狹小,周邊行駛車輛以及行人非常多,對(duì)整個(gè)施工區(qū)域的機(jī)械使用情況以及材料運(yùn)輸都有較高的要求。如果要想實(shí)現(xiàn)公路施工中最小變形量,必須要從施工技術(shù)以及材料入手進(jìn)行分析,將各個(gè)環(huán)節(jié)有效進(jìn)行銜接。由于泡沫混凝土具有非常好的自立性,在固化完成后,便可以直接用于現(xiàn)場(chǎng)澆筑施工,其臨空測(cè)壓為零,因此其在公路擴(kuò)寬工程中有著非常重要的作用。公路施工過(guò)程中,在對(duì)路基、路堤以及擋土進(jìn)行施工,這些結(jié)構(gòu)都對(duì)臨空測(cè)壓有著非常高的要求,而泡沫混凝土的主要優(yōu)勢(shì)在于能夠防止,由于公路路基變形而造成的沖擊力較大的情況,與此同時(shí),對(duì)公路周邊建筑物造成最小的沖擊。比如,某道路進(jìn)行施工時(shí),擴(kuò)寬寬度為10m,高度為4m,延長(zhǎng)線為450m,如果施工中使用泡沫混凝土進(jìn)行擴(kuò)寬,能夠有效的提高施工速度,保證工期的前提下有效降低施工成本,從而提高整個(gè)施工的效果。具體應(yīng)用主要有:1)路基開(kāi)挖施工時(shí),要將原路基臺(tái)階一次性挖除,下臺(tái)階的高度應(yīng)該在1m左右,上臺(tái)階在2m左右,兩邊邊坡開(kāi)挖在2m左右,在保證整個(gè)施工路段質(zhì)量的同時(shí),降低二次挖掘時(shí),造成施工材料的損害。2)雨天時(shí),必須對(duì)上臺(tái)階進(jìn)行覆蓋處理。進(jìn)行擴(kuò)寬施工時(shí),通常使用車載式或者固定式進(jìn)行施工,如果道路非常寬,則一般選擇的是車載式,才能夠保證泡沫混凝土能夠快速施工;對(duì)材料配合比,必須根據(jù)工程的實(shí)際要求,從澆筑的性能角度出發(fā),不斷優(yōu)化材料性能,保證最終的澆筑效果符合實(shí)際要求。
  4.2回填灌漿工程中的應(yīng)用
  泡沫混凝土的材料強(qiáng)度在0.5~1.5MPa之間,滿足固化自立的同時(shí),還能有效發(fā)揮出其支護(hù)的能力,尤其是在山區(qū)或者隧道施工時(shí),由于挖掘會(huì)造成較為嚴(yán)重的邊坡支護(hù)問(wèn)題,使用此種材料進(jìn)行施工時(shí),能夠有效防止山體由于變形造成的塌方,穩(wěn)定性極高,且非常環(huán)保。比如在進(jìn)行地下水連接工程中,必須要對(duì)施工區(qū)域的山體進(jìn)行支護(hù),通常會(huì)使用1200kg/m3的泡沫混凝土,同時(shí)使用普通運(yùn)輸機(jī)械進(jìn)行材料的輸送,距離必須要保證250m,回填距離必須保證40m以上[4]。從施工結(jié)果檢測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)看,如果施工過(guò)程必須要穿過(guò)非常長(zhǎng)的管道,可以對(duì)接縫處進(jìn)行有效的回填,并且保證回填符合質(zhì)量要求,回填部分抗壓強(qiáng)度必須保證2.0MPa以上,保證工程質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)在進(jìn)行回填施工時(shí),由于回填的速度非常快,所以必須要保證材料的密實(shí)度,為以后施工提供便利,同時(shí)還能降低整個(gè)工程成本,能實(shí)現(xiàn)較大的經(jīng)濟(jì)效益。
  4.3在軟基路堤中的應(yīng)用
  在公路施工過(guò)程中,只有提升路基的性能,才能夠有效的防止橋頭跳車現(xiàn)象的出現(xiàn)。以某橋施工現(xiàn)場(chǎng)為例,由于其緊鄰河道,地基下部含水量較高,壓縮性良好,能夠滿足軟地基的強(qiáng)度部分非常少,滲透性能也比較差,所以,在施工中必須對(duì)匝道處進(jìn)行優(yōu)化施工,避免出現(xiàn)較大程度的沉降。如果使用泡沫混凝土進(jìn)行施工,則能有效增強(qiáng)橋的負(fù)荷能力,提升整個(gè)橋體的質(zhì)量,避免橋基間因出現(xiàn)較大程度的沉降現(xiàn)象而出現(xiàn)跳車問(wèn)題。
  4.4在地下連續(xù)通道中的應(yīng)用
  在某地下公路施工中,由于采用的是明挖施工方式,挖掘深度必須要保證在14.5m以上,并且地形條件非常復(fù)雜,對(duì)施工區(qū)域周邊建筑造成很大影響,橫向?qū)挾雀哌_(dá)25.5m,通道覆蓋超過(guò)7m,并且還需設(shè)置應(yīng)急通道。經(jīng)過(guò)對(duì)工程結(jié)構(gòu)以及承載力的綜合分析,為了實(shí)現(xiàn)整體通過(guò)性,也避免對(duì)周邊建筑的影響,所以設(shè)計(jì)中規(guī)定頂板的承載力不大于80kPa,即需符合4m覆土要求[5]。基于工程實(shí)際情況,選擇符合要求的施工材料,通常會(huì)選擇陶粒混凝土、EPS或者輕質(zhì)水泥,經(jīng)過(guò)反復(fù)比對(duì)最終選擇泡沫混凝土進(jìn)行施工,才能實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益合格環(huán)保效益。
  5結(jié)語(yǔ)
  總之,泡沫混凝土在公路建設(shè)中使用范圍非常廣,不僅因?yàn)槠湓靸r(jià)低,更重要的是其具有非常好的性能,能夠最大限度地滿足工程各方面的要求。
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