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泡沫混凝土在公路工程中的应用
发布日期:2018-7-24 10:07:33 点击数:38新闻来源:

         摘要:泡沫混凝土存在着轻质高强、隔热保温、防火隔音、抗水减震等一系列的优点,其在公路工程施工中能够得到非常良好的应用。本文主要对泡沫混凝土在公路工程中的应用进行了简要分析。

        随着公路施工技术的发展,对混凝土材料的要求也越来越高。泡沫混凝土因其具有质轻、抗震、耐火、保温、隔热隔音效果良好等一系列优点在公路工程施工中得到了广泛应用。在实际运用中,使用泡沫混凝土可以降低地下连续通道、地铁隧道等区域的回填荷载,可以有效应对公路软基路堤的桥头跳车等现象,还能解决高寒地区路堤隔热保温等问题。
        一、泡沫混凝土的性能特点
        泡沫混凝土是一种新型的混凝土材料,近年来,在全球范围内得到了大力的推广和广泛的应用。究其原因,主要是因为泡沫混凝土具有很多良好的性能,能够适应工程建设的不同需要。现简单介绍如下:
        1、质地很轻
        表观密度在160kg/m3左右的泡沫混凝土质地非常轻,目前在公路工程领域开始推广并使用。由于具有较小的荷载,它可以减少约1/4的自重,有的时候甚至占到整体结构物质量的35%左右。
        2、抗震性能不错
        泡沫混凝土的弹性模量较低,具有良好的扩散冲击负荷的功能,同时泡沫混凝土能够消耗地震波带来的冲击能量。
        3、膈音性能较强
        因为存在着封闭孔,所以泡沫混凝土的隔音效果很好。在高速公路两边安装的隔音板就是很明显的例子。
        4、耐火性能良好
        泡沫混凝土本身就是一种无机材料,而无机材料都是不可自燃的,因此它是一种良好的耐火材料。
        5、隔热保温性能较高
        泡沫混凝土整体性能良好,不仅节能效益高,而且耐老化,保温性能也很强。同时,在保温效果得以保证的前提下,使用泡沫混凝土还能新增建筑面积,提高房地产开发商的经济效益。
        6、防水性能很好
        现浇泡沫混凝土由于内部有很多独立而封闭的气泡,所以不易吸水,整体性也很强,在防水性能上表现良好。
        7、可以有效的调节湿度
        随着环境的不断改变,泡沫混凝土的含水量也会不断变化,这就意味着使用这种材料的工程实体可以使室内外的空气湿度保持平衡,达到干湿合理的要求。
         二、泡沫混凝土在公路拓宽中的应用
         在日本东名高速公路和京叶公路拓宽工程中,存在着下面的问题:公路和民房、街道的距离非常贴近,公路工程的施工场地非常狭窄,周围的人流量和客流量比较多,在运输各种各样的公路工程施工物资的过程中面临着巨大的困难,这就要求必须在当前的施工场地上做好公路拓宽工作,而不应该额外的增加用地面积。
        在公路拓宽的过程中,对于产生的各种形式的公路工程地基变形情况,必须最大限度地予以避免,防止它们会影响到本来的公路以及周围的建筑物。东名公路扩建工程宽度为12m,高度为3m,延长为12m;京叶扩建工程宽度为5~20m,高度为4m,延长为450m。结合这些基本状况,可以通过泡沫轻质材料来予以处理,实现泡沫混凝土在公路拓宽中的应用,因为泡沫混凝土材料具备独特的优势,因此,能够非常有效地应对公路拓宽的问题,并且能够非常方便、有效地进行施工基开挖的工作,将公路路基浇筑泡沫混凝土的台阶位置一次性挖出,下台阶的高度通常在一米的范围之内,上台阶的高度通常在两米的范围之内,从开挖试验段来看,公路开挖两米边坡是稳定的,为避免公路工程施工过程中的干扰,最大限度地降低泡沫混凝土在二次开挖时的破坏程度,路基泡沫混凝土台阶全部一次性地进行开挖,在碰到下雨天的情况下,就必须对于开挖的上台阶在遇到雨天时做好恰当地防护工作。与此同时,泡沫混凝土的制作能够选择固定式和车载式这样两种方法,对于公路加宽工程,最好是选择车载式移动设备,通过这种方式,能够确保气泡混合轻质土短、平、快作业和分散作业。对于施工配合比,可以根据公路工程的设计要求,填筑体所要求的性能及使用材料特性为依据来科学合理地设定,在达到要求的基础上,就能够进行生产制作和浇筑施工。
        三、在回填灌浆中的应用
        泡沫混凝土在废弃坑道、隧道回填方面也应用广泛,在山西引黄工程中,通过对工程连接段穿管回填灌浆的研究和施工,我们发现,利用普通混凝土生产和泵送设备回填泡沫混凝土的时候,一次就可达到220m3回填长度达40m,泵送距离最远可达250m。试验表明,使用泡沫混凝土能够填满整个洞穿管与隧洞间的空隙,同时在抗压强度上也符合要求,这就最大限度满足了设计的需要。与普通混凝土相比较,在回填灌浆中应用泡沫混凝土能够取得良好的效果。同时,在回填灌浆过程中对施工的要求也不高,施工难度较小。还能够保证回填的速度,在回填充实度上也达到了令人满意的效果。此外,使用泡沫混凝土回填灌浆可以有效的节约施工成本,在保证施工质量的前提下为施工企业创造了良好的经济效益。
         四、在软基路堤中的应用
        为了满足经济社会发展的需要,我国的高速公路网也日趋完善,在路线设计上可供选择的空间也越来越小。有些人流量比较集中的地区,交通状况也日益紧张,对高速公路进行拓宽改造已成为当务之急。尤其是在软基地区,在进行拓宽改造时需要对路堤的工后沉降作出相应的处理。泡沫混凝土由于其特有的物理力学性质,目前在公路道路加宽、软基路段填筑、桥台回填等方面应用广泛。 软土地基尤其是超软弱地基往往含水量较大,压缩性也较高,同时渗透性很差,强度也很低。这种地基的填土沉降量较大,在沉降稳定性方面不符合相关要求。在软基路堤中应用泡沫混凝土可以有效的解决桥头跳车等问题,因为泡沫混凝土可以大幅度的降低软基路堤的荷载,这对于降低公路工程路基施工之后的沉降水平具有直接的意义。
        五、泡沫混凝土在地下连续通道减荷回填中的应用
        北京市成府路是贯穿奥林匹克公园东西向的一条重要公路。成府路桩号2+160~2+508,长度348米范围内采用明挖施工,平均挖深能够达到12.2米,具备较为复杂的结构,与此同时,位于国家中心体育场(鸟巢)段存在着较大的开口宽度,其中,最大横向净宽能够达到24.5米,覆土比较深,部分通道覆土能够达到6米以上,在其上安装了挡墙、消防车道等一系列的设施。为了最大限度地确保成府路地下通道段结构的安全性,在国家体育场成府路大市政红线范围内作用于隧道顶板的设计荷载不大于80千帕,也就是说,大约是4米覆土厚度的荷载。
        结合该工程的结构特点以及其荷载要求,设计单位曾经组织专家对如EPS、轻质粉煤灰、陶粒混混凝土等多种多样的轻型材料做出了各种各样的方案优化比选论证,在符合设计各项指标的基础上,科学合理地评估其经济性、环保性、施工性等各个方面的性能,最后发现,泡沫混凝土是最为合适的,从而选择了泡沫混凝土来进行减荷回填。泡沫混凝土存在着较强的吸水性,胶凝材料选择的是快硬水泥,从而能够最大限度地地降低其吸水率,能够最大限度地提升泡沫混凝土在工程中的减荷效果。
结束语
        总而言之,泡沫混凝土引起自身的多种优势而被广泛的应用到各种公路工程项目的施工中去,并且取得了极佳的施工效果。随着公路改造和扩建工程项目的不断增多,人们对施工材料节能环保性能的要求越来越高,这就使得泡沫混凝土的应用范围也随之愈加广泛,而泡沫混凝土施工技术人员必须加强该材料质量的提高以及性能的改善,唯如此才有望增强工程项目的施工质量,提高工程项目施工效益。
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