泡沫混凝土施工技术研究

2014-09-24刘立明

城市建设理论研究 2014年25期

关键词：挡板泡沫路基

刘立明

摘要：随着经济的不断发展和城市化进程的不断加快，基础设施建设也伴随着城镇化而蓬勃发展，泡沫混凝土作为新兴材料之一，也面临着极大的机遇。借此机遇并结合实际案例，本文从多个方面对泡沫混凝土施工技术进行分析。

关键词：泡沫混凝土施工技术

中图分类号： TU74 文献标识码： A

一前言

泡沫混凝土是属于发泡混凝土之一，泡沫混凝土是通过用水、发泡剂和水泥等材料制造出大量的泡沫浆体，接着用粉煤灰等填料和各种胶凝剂等外加剂混合生成胶浆，最后拌合和浇筑成一种气泡状多孔轻质的材料。

二泡沫混凝土技术优势

泡沫混凝土作为一种新型的节能环保材料，其技术优势主要体现在以下几方面：

1.泡沫混凝土属于轻质材料。由于泡沫混凝土密度相对较小，一般情况下道路路基工程中所用泡沫混凝土强度应大于0.8Mpa，湿容重为650KG/立方米，干密度为400KG/立方米左右，具有较小的荷载，可以减轻约1/4的自重。

2.泡沫混凝土由于在生产过程中产生了较多的均匀孔隙，其结构类似于气泡状材料，因而具有特有的物理力学性质。并且施工方便、成本低、以及整体性强等一系列优势，因此在道路加宽、软基路段填筑、桥台回填等方面得到了充分的应用。

3.软基路基往往含水量较大，压缩性较强，同时渗透性较差，强度也较低，而将泡沫混凝土应用于城镇道路工程中软基处理、桥背回填、道路拓宽等部位可以有效缓解桥头跳车，过大沉降等问题，还可以大幅度降低软基路堤的荷载，而且可以节省投资，进而降低工程施工成本。具有良好的耐火和防水性能。由于泡沫混凝土多采用无机材料加工制作，不具有可燃性，具有较好的耐火性。同时由于泡沫混凝土内部有很多独立而封闭的气泡，不易吸水。

三泡沫混凝土的组成和特点

1.泡沫混凝土的组成

泡沫混凝土本质上主要由泡沫、水和水泥三部分组成，首先是预备好水和水泥的混合材料，一切准备妥当之后，再把准备好的泡沫以及以上备好的材料混合并均匀搅拌，最后在施工部位浇筑成型或做成泡沫混凝土预制构件

2.泡沫混凝土的特点

（1）质地轻便。单位体积中泡沫混凝土的质量小于一般的混凝土。普通混凝土每立方米的质量在2500kg左右，而在所有的泡沫混凝土种类中，质量最大的也只有1800kg。因此泡沫混凝土具有更大的可操作性，在基础设施建设中，如果用一般混凝土在承载力和自重等方面有的局限地方，也一定程度上可以用泡沫混凝土替代。

（2）隔热保温的性能较好。泡沫混凝土具有良好的热工性能，导热系数较低，一般为 0.08- 0.3w/(m·K)左右，热传导能力较差，比一般的混凝土相差10-20倍，保温性能较好。

（3）隔音性能较强。泡沫混凝土与一般混凝土相比，内部有很多独立而封闭的气泡，比一般混凝土容易吸声，大约是一般混凝土的5倍，所以隔音效果比一般混凝土强很多。

（4）适用性强。泡沫混凝土在施工过程中运输方便，浇筑容易，材料组成较简单，有利于提高工作效率。

（5）防水性能较好。它具有与其他一般混凝士材料不同的内部构造和特点，在水气比较湿重的地区和区域，依靠自身的多封闭气孔构造，能够很好的隔绝水分，有利于保护结构物的稳定和安全。

（6）比较经久耐用。泡沫混凝土比一般水泥混凝土性能较稳定，耐老化，抗震性能较好，弹性模量较低，具有良好的扩散冲击负荷的功能，可有效降低外部力量对结构物造成较大危害。

四泡沫混凝土施工技术

在既有城镇道路的改扩建工程中，传统的新老路基的拼接施工方法易出现差异沉降，导致路面及路堤两侧附近的结构物被拉裂破坏，而大大增加道路营运后的维护费用。泡沫混凝土由于具有固化后的自立性、低弹减震性、强度可调节性、耐久性等物理力学特性，能解决新老路基的差异沉降等难题，同时可大大节约土地资源，缩短施工工期。泡沫混凝土的应用形式主要有现浇泡沫混凝土以及泡沫混凝土构件制品两种形式，现浇泡沫混凝土主要用于软基处理、路面拓宽、台背回填等。下面笔者以温州市六虹桥延伸段一期市政工程III标段为例，对泡沫混凝土施工技术进行分析。

1、工程概况

本工程位于瓯海区娄桥街道玕西村，规划宽度为24~29.5m，施工桩号为K2+589~K3+300，其中在软基处理中使用泡沫混凝土的桩号为K2+589~K2+800段。本文以此施工路段为案例，浅谈一下泡沫混凝土的施工技术。

2、施工技术分析

（1）施工材料及机械设备的准备

泡沫混凝土施工材料主要包括水泥、石灰、发泡剂以及水。在工程施工中常用的填料主要有砂、粉煤灰、以及石屑等材料，其他外掺剂则与常规普通混凝土类似，主要有减水剂、防水剂以及缓凝剂等。为了确保泡沫混凝土的施工质量，必须保证原材料的质量，发泡剂的质量要求为 1 小时内的泡沫的沉陷距小于10mm且沁水量小于80ml ，泡沫倍数大于20倍。水泥通常选择常用的标号42.5的普通硅酸盐水泥，并严格控制用水质量，避免水体酸性过强与发泡剂反应从而影响发泡效果。施工机械设备主要包括外接电源设备、自动搅拌机、泡沫剂料桶、供水与上料设施等。

（2）泡沫混凝土的生产

对于泡沫混凝土的生产，首先根据设计确定泡沫混凝土中发泡配比，配制发泡浆体备用。然后将定量的水注入搅拌设备中，最后按照配比资料称量水泥、粉煤灰等添加料，并将其加入搅拌设备内搅拌，搅拌时间一般不少于120s，初次搅拌结束后，将预先制备好的发泡浆体置于搅拌设备中搅拌6分钟左右，待材料均匀分散后，进行混凝土的浇筑与泵送施工。

（3）泡沫混凝土的浇捣施工

在泡沫混凝土浇筑施工作业前，做好预埋件以及预留孔的处理，泡沫混凝土一旦浇筑完成，严禁凿孔打洞等破坏性施工。之后按照图纸的设计厚度标注浇筑面标高线，准备浇筑施工。泡沫混凝土的浇筑施工与普通混凝土浇筑类似，对于大面积的平面浇筑，一般采取分区分片的浇筑施工方法，通过使用模板将施工面划分，逐段逐片浇筑施工。如果采取分层浇筑的施工方法，必须经过 1-2 小时待泡沫浆体初凝，具有一定强度后方可继续浇筑。

五泡沫混凝土施工的工艺流程

1.工艺流程

测量放样→路基开挖（挖出泡沫混凝土施工断面）→第一层挡板预制→第一层泡沫混凝土立模板及验收→泡沫混凝土配合比设计及制作→浇筑第一层混凝土、钢筋网片安装、土石方填筑→第二层挡板预制→第二层混凝土立模板及验收→浇筑第二层混凝土、钢筋网片安装、土石方填筑→····→路基边坡土石方填筑及验收。

2.挡板预制

挡板安装包括挡板、模板基础、拉筋及固定角钢。模板基础施工应严格按交通部《公路桥涵施工技术规范》（JTJTF50-2011）的有关规定执行。预制挡板的模板应具有足够的强度和刚度，一般采用钢模板。在浇注挡板基础前，应对基底进行交接验收，验收合格后方可进行下道工序的施工。挡板基础的现浇混凝土强度等级应不低于C15，拉筋采用不小于Φ6钢筋，固定角钢的边宽应不小于50mm，拉筋与挡板拉扣、固定角钢之间采用焊接方式连接。

六泡沫混凝土施工工艺及设计要求

1.严格按设计的技术指标和配合比要求进行施工，严格控制每立方米泡沫混凝土中水泥、发泡剂、特种骨料、各种外加剂或泡沫砼专用干粉料的用量。

2.准确找好施工切入点。

3.施工基层应无灰尘、无杂物，在浇筑泡沫混凝土前，应先将基面淋水，使之饱和，再进行现场捣制，现场须无积水。

4.根据道路路面的设计厚度，用水泥砂浆按2m×2m打笆、植模，按设计要求做好坡度或平面。

5.对设备、量具进行检查测试，先放少量净水检查输送泵压力是否正常。

6.开启电源，在发泡器内加入一定量的发泡剂，充气加压3～6min，升压到4～10Mpa后待用。

7.在搅拌机内加入水泥、抗裂材料搅拌1～2min，再加入水泥搅拌3～5min，若泡沫混凝土中泡沫尚未均匀混合，可适当延长时间。

8.将发泡器内的泡沫排放到已拌合好后的水泥浆料内，搅拌均匀后将浆料运送到施工的工作面上。

9.用2m的抹尺将泡沫混凝土浆料在15分钟内快速摊铺抹平。

10.泡混凝土接岔交接部位施工时应将前次的施工面铲出斜面、凿毛，用水冲洗干净，湿润后再进行浇筑，或者就此留出准确的分格缝。

11.对路面的下水道口处做好细部处理，对污染的墙壁、器具、设备、管道要清洗干净。