泡沫混凝土在市政道路工程中的應用

周 揚 張卓雯 熊 瑋

（杭州余杭基礎設施建設有限公司，浙江 杭州311000）

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1 泡沫混凝土技術特征

泡沫混凝土，無論是其新拌合而成的發泡混凝土漿體，還是硬化后的發泡混凝土固體，都表現出許多與普通混凝土不同的特殊性能。

1.1輕質性。泡沫混凝土中沒有粗集料，且含有大量封閉汽包，氣泡之間互不通水，使得其施工容重可以控制在4～10KN/m3，相當于普通水泥混凝土的1/4～1/6左右，能有效減輕路基質量，減小地基附加應力。

1.2高流動性。泡沫混凝土具有良好的流動性，施工最大水平運送距離達500m（加中繼泵可運送至更遠），垂直泵送高度可達100m。

1.3強度可調性。組成是影響泡沫混凝土強度的首要因素，主要包括水泥品種和強度等級、骨料種類與絕干密度、粉煤灰品質、外加劑品種和發泡倍數等。泡沫混凝土的強度可在0.3～5.0MPa范圍內調節，用于路基填筑時，一般為0.4～1.0MPa。

1.4易施工性。泡沫混凝土只需使用水泥發泡機即可實現自動化作業。施工具有施工占地小，制作點和澆筑點分離，澆筑后無須機械碾壓，不需振搗，作業面小等特點。

1.5自立性。泡沫混凝土采用水泥為固化劑，故在水泥初凝后形成超固結狀態，固化后具有自立的特性,對其他結構物沒有側壓力。固化后的自立性意味著輕質泡沫混凝土可垂直添筑，能有效減少道路占地。

驅動氣缸選擇廣泛使用的40-250A型氣缸。該氣缸為帶前后緩沖與自鎖功能的雙缸氣缸，行程250mm，滿足扇葉平移及塞拉形成需要。前進鎖閉功能保證在斷氣、斷電等極端情況下，車窗不會在高速空氣沖擊作用自行打開，可以保證車窗密封及安全性。前后緩沖功能可防止劇烈撞擊導致玻璃破碎或機構損壞。

1.6耐久性。泡沫混凝土耐久性大于50年，可與主體工程同壽命。

1.7環保性。泡沫混凝土所需原料為水泥和發泡劑，發泡劑為中性，不含苯、甲醛等有害物質，可避免環境污染和消防隱患。

2 在市政道路工程中的應用

泡沫混凝土構造要求與工程應用環境密切相關，針對不同的使用功能，其構造要求各不相同［2］。其主要技術特征見下表。

泡沫混凝土在道路工程中應用分類及其主要技術特性

2.1道路新建工程

泡沫混凝土在道路新建工程中主要應用于軟土路堤、橋頭路堤、臺背填筑等。

2.1.1 軟土路堤。一般用于深厚軟土地區，充分利用泡沫混凝土的輕質性，有效減少基底附加應力，減少路基沉降，使路基沉降被控制在允許范圍內。

2.1.2 橋頭路堤。利用泡沫混凝土的輕質性，減少路基沉降，減少橋梁與橋頭路基的沉降差，提供較舒適的行車條件。

2.1.3 擋墻臺背填筑。利用泡沫混凝土的輕質性及自立性，減小擋土墻的側向壓力，可減小擋土墻的墻身尺寸，降低擋土墻對地基承載力的要求。

2.2道路改擴建工程

泡沫混凝土在道路改擴建工程中一般用于軟土地區的高等級道路的路基拓寬，利用泡沫混凝土的輕質性，減少新路基與老路基的沉降差異。

2.3道路維修養護工程。在道路維修養護工程中，泡沫混凝土因自身的輕質性、流動性、耐久性、易施工性，可用于路堤滑移治理、橋頭跳車治理、基礎脫空區治理、管涵基礎病害治理、廢棄管道回填等。

2.4其他工程

2.4.1 拱圈填土。拱橋的拱圈填土在結構自重中占有相當大的比重，若拱座及拱圈上方填料采用泡沫混凝土，可大大減輕結構自重，減少下部結構工程量，減少樁長，從而彌補拱橋結構自重偏大的缺點。

2.4.2 補償基礎。當道路路基跨過地下特殊結構時（如地鐵），利用泡沫的輕質性，采用補償基礎的形式跨過，可實現不增加地下結構的附加應力。

3 設計施工過程中的質量控制要點

3.1泡沫混凝土設計過程中，應根據自然條件、技術要求、工程規模和工程環境，合理選擇構造尺寸和性能指標。

3.2泡沫混凝土用于路基填筑時，其抗壓強度應按道路等級及其在路基中的不同部位合理取值。

3.3泡沫混凝土應避免暴露使用。設計應確定泡沫混凝土填筑范圍，估算填筑體積，并做好封閉設計。

3.4泡沫混凝土具體配合比應根據不同類型發泡劑通過試驗確定。

3.5泡沫混凝土路堤穩定性驗算包括地基承載力、抗滑移、抗傾覆等內容。

3.6在受水位影響的工程區域，泡沫混凝土填筑設計要充分考慮浮力的影響，應做抗浮設計驗算。

3.7將泡沫混凝土用于深厚軟土地基路堤填筑時，除了路堤要滿足穩定性驗算要求之外，還應進行施工期沉降分析及工后沉降預測。

3.8大體積泡沫混凝土填筑時，宜適當設置沉降變形縫。

3.9泡沫混凝土填筑體頂部、底部及其他特殊部位宜設置鋼絲網補強。

3.10泡沫混凝土在高擋墻、高橋臺背部填筑時，應驗算土壓力對構造物的影響。

4 結語

泡沫混凝土作為一種新型的建筑材料，具有良好的工程應用性能。將泡沫混凝土應用于市政道路工程，能有效解決新建路基沉降量過大、拓寬工程中新老路堤不均勻沉降的問題，還能解決橋頭跳車、高填方放坡困難、路基修復等特殊問題，具有良好的經濟效益和社會效益。為進一步拓展泡沫混凝土在市政道路工程中的應用，需要對以下幾方面進入深入研究：

①進一步完善泡沫混凝土的材料生產工藝和施工工藝，降低工程造價。②不斷深入研究，提供發泡倍數更高、泡沫穩定性更好地高效發泡劑。③當前泡沫混凝土主要用于路基填筑，可進一步擴大其應用范圍。

［1］吳穎峰，王海峰.基于泡沫混凝土技術的公路拓寬工程改建［J］.鐵道建筑，2013（2）：75-77.

［2］于航波，呂錫嶺，姜天鶴，等.泡沫混凝土在軟基地區高速公路拓寬工程的應用［J］.城市道橋與防洪，2010（10）：144-146.