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泡沫混凝土在公路工程施工中的應用

發布時間:2018-06-14 分類:路橋應用 信息來源:www.hki1.net

在實際運用中,使用泡沫混凝土可以降低地下連續通道、地鐵隧道等區域的回填荷載,可以有效應對公路軟基路堤的橋頭跳車等現象,還能解決高寒地區路堤隔熱、保溫等問題。

隨著公路施工技術的發展,對混凝土材料的要求也越來越高。 泡沫混凝土因其具有質輕、抗震、耐火、保溫、隔熱隔音效果良好等一系列優點在公路工程施工中得到了廣泛應用。 在實際運用中,使用泡沫混凝土可以降低地下連續通道、地鐵隧道等區域的回填荷載,可以有 效應對公路軟基路堤的橋頭跳車等現象,還能解決高寒地區路堤隔熱、保溫等問題。

1.泡沫混凝土的性能特點

泡沫混凝土是一種新型的混凝土材料,近年來,在全球范圍內得到了大力的推廣和廣泛的應用。究其原因,主要是因為泡沫混凝土具有很多良好的性能,能夠適應工程建設的不同需要。 現簡單介紹如下:

第一, 質地很輕。 表觀密度在160kg/m3左右的泡沫混凝土質地非常輕,目前在公路工程領域開始推廣并使用。 由于具有較小的荷載,它可以減少約 1/4 的自重, 有的時候甚至占到整體結構物質量的35%左右。

第二,抗震性能不錯。 泡沫混凝土的彈性模量較低,具有良好的擴散沖擊負荷的功能, 同時泡沫混凝土能夠消耗地震波帶來的沖擊能量。

第三,膈音性能較強。 因為存在著封閉孔,所以泡沫混凝土的隔音效果很好。在高速公路兩邊安裝的隔音板就是很明顯的例子。

第四,耐火性能良好。 泡沫混凝土本身就是一種無機材料,而無機材料都是不可自燃的,因此它是一種良好的耐火材料。

第五,隔熱保溫性能較高。 泡沫混凝土整體性能良好,不僅節能效益高,而且耐老化,保溫性能也很強。 同時,在保溫效果得以保證的前提下,使用泡沫混凝土還能新增建筑面積,提高房地產開發商的經濟效益。

第六,防水性能很好。 現澆泡沫混凝土由于內部有很多獨立而封閉的氣泡,所以不易吸水,整體性也很強,在防水性能上表現良好。

第七,可以有效的調節濕度。 隨著環境的不斷改變,泡沫混凝土的含水量也會不斷變化,這就意味著使用這種材料的工程實體可以使室內外的空氣濕度保持平衡, 達到干濕合理的要求。 同時,還可以減弱室外環境的影響,降低人與墻體之間的輻射。

2.混凝土在公路工程施工中的應用

2.1 在公路拓寬中的應用

在公路工程建設中有時候會遇到一些問題,比如周圍民房、街道與公路的距離過于貼近,使得公路工程的施工場地很小,再加上場地周邊的人流量較大,給運輸公路工程施工設備和物資帶來了很大的困難。 在這種情況下,必須要保證在不增加額外用地面積的同時做好當前場地的公路拓寬工作。為了不對原來的公路以及周圍的建筑物產生影響,在進行公路拓寬工作時,應盡量避免出現公路工程地基產生變形的情況。 針對公路拓寬工程的實際情況, 在進行處理時要充分發揮泡沫輕質材料的作用,在工程中積極的應用泡沫混凝土。 由于泡沫混凝土相較于普通混凝土的巨大優勢, 在施工過程中可以有效的應對公路拓寬等問題,而且便于操作,施工難度也不大。 同時,應用泡沫混凝土進行施工還可以有效的節約成本,為工程的施工效果和施工質量提供了保障。 在應用過程中,首先要做好路基開挖工作,要一次性挖出公路路基用于澆筑

泡沫混凝土的臺階位置, 上臺階的高度要控制在2米的范圍之內,而下臺階的高度控制在1米的范圍之內。 一次性的開挖臺階可以使公路工程在施工過程中少受到干擾,還可以在二次開挖時最大程度的降低對泡沫混凝土的破壞程度。 另外,如果在下雨天進行施工還要對開挖的臺階做好防護工作。 為了達到較好的使用效果,在制作泡沫混凝 土時最好選擇車載式移動設備,同時合理的設定施工配合比。

2.2 在回填灌漿中的應用

泡沫混凝土在廢棄坑道、隧道回填方面也應用廣泛,在長沙107國道綜合管線治理工程中,通過對工程原有管線回填灌漿的研究和施工,我們發現,利用普通混凝土生產和泵送設備回填泡沫混凝土的時候,一次就可達到220 m3,回填長度達40m,泵送距離最遠可達 250m。 試驗表明,使用泡沫混凝土能夠填滿整個洞穿管與隧洞間的空隙,同時在抗壓強度上也符合要求,這就最大限度滿足了設計的需要。 與普通混凝土相比較,在回填灌漿中應用泡沫混凝土能夠取得良好的效果。 同時,在回填灌漿過程中對施工的要求也不高,施工難度較小。 還能夠保證回填的速度, 在回填充實度上也達到了令人滿意的效果。 此外,使用泡沫混凝土回填灌漿可以有效的節約施工成本,在保證施工質量的前提下為施工企業創造了良好的經濟效益。

2.3 在軟基路堤中的應用

為了滿足經濟社會發展的需要, 我國的高速公路網也日趨完善,在路線設計上可供選擇的空間也越來越小。 有些人流量比較集中的地區,交通狀況也日益緊張,對高速公路進行拓寬改造已成為當務之急。 尤其是在軟基地區,在進行拓寬改造時需要對路堤的工后沉降作出相應的處理。 泡沫混凝土由于其特有的物理力學性質,目前在公路道路加寬、軟基路段填筑、橋臺回填等方面應用廣泛。

軟土地基尤其是超軟弱地基往往含水量較大, 壓縮性也較高,同時滲透性很差,強度也很低。這種地基的填土沉降量較大,在沉降穩定性方面不符合相關要求。 在軟基路堤中應用泡沫混凝土可以有效的解決橋頭跳車等問題,因為泡沫混凝土可以大幅度的降低軟基路堤的荷載,這對于降低公路工程路基施工之后的沉降水平具有直接的意義。

2.4 在減荷回填中的應用

作為混凝土家族中的一員,現澆泡沫混凝土具有泡沫混凝土的所有特性。 除此之外,它還具備投資少、施工方便、成本低以及整體性強等一系列優點,在減荷回填中也得到了充分的利用。

在天津西站站前廣場結構減荷回填工程中,現澆泡沫混凝土也發揮了重要作用。 工程概況為:天津西站交通樞紐建設工程是集高速鐵路、城際鐵路、普速鐵路、長途客運、城市軌道交通、市區公交、出租和停車于一體的綜合交通樞紐,包括鐵路西站改擴建工程和配套市政公用工程。天津西站交通樞紐配套市政公用工程包括:南北廣場工程、西青道下沉隧道工程、子牙河南路拓寬工程、復興路高架橋工程、西縱聯絡線立交工程以及地鐵4,6號線工程。南廣場公交車場占地面積約12000m2,場地占壓地鐵1號線天津西站站,包含2004 年新建箱體結構和局部上世紀七、八十年代建設的老箱體結構。現狀地面標高為大沽高程2.02m~2.53m,規劃地面標高為大沽高程+4.5m 左右,地鐵車站上方增加覆土2~2.5m,增加荷載近50kN,在新的規劃標高條件下,對地基進行了輕型材料換填處理。按照市委、市政府要求,西站交通樞紐將于于2011年7月1日正式通車。時間緊任務重,各工種交叉作業,施工難度較大。為滿足地鐵1號線既有箱體結構頂板壓彎裂縫寬度及頂板抗壓強度要求,本工程設計單位(鐵道第三勘察設計院集團有限公司)提出路基換填方案(以下簡稱“方案”)。方案采用等荷替換法對箱體結構頂板上部填土進行替換,使之既滿足結構頂板相關要求,亦滿足規劃路面高程對填土高度要求。換填材料主要采用現澆泡沫輕質(混凝)土。?經過對比發現,泡沫混凝土是最為合適的材料,于是最終選擇其作為減荷回填的材料。 由于泡沫混凝土的吸水性較強, 在選擇膠凝材料時必須具有良好的配合度,這樣才能有效的降低泡沫混凝土的吸水率,從而也有效的保證了減荷效果。

3.總結

綜上所述,泡沫混凝土是一種新型的無機保溫材料,具有質地輕、抗震性能好、隔音隔熱效果好、耐火以及防水性能良好的特點,這也是其面世時間不長而得到廣泛推廣和應用的原因之一。在公路工程施工中,泡沫混凝土的使用范圍很廣,在公路拓寬、回填灌漿、橋頭跳車以及減荷回填等領域發揮了重要作用。 因此,要努力挖掘泡沫混凝土在運用方面的潛力,對其進行深入推廣。 在使用泡沫混凝土進行的公路 工程施工中 ,要科學 、合理的選擇施工工藝 ,使其充分發揮自身的作用,為提高公路工程的質量提供保障。

 

 

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