泡沫混凝土在公路工程施工中的應用

吳飛（江西省交通工程集團公司，南昌 330038）

泡沫混凝土在公路工程施工中的應用

吳飛
（江西省交通工程集團公司，南昌 330038）

結合作者施工經驗，論述了泡沫混凝的概念與基本性能，詳細分析了如何提高泡沫混凝土施工質量，闡述了泡沫混泥土在公路工程施工中的實際應用，以供參考。

泡沫混凝土；公路工程；施工；應用

【DOI】10.13616/j.cnki.gcjsysj.2016.12.025

1 引言

泡沫混凝土是近年來新出現的建筑工程材料，被大量應用在公路建設過程中。該種材料不僅具有良好的隔熱保溫性能，同時還具備材料輕、抗震性能好等優勢，在進行高填方施工時，具有絕對的優勢。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，更好的緩解來自于公路表面的沖擊力。因而，在公路軟路基施工、擴寬以及高寒地區應用最為廣泛[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鍵設備是發泡系統，用機械的方式將發泡與水泥砂漿均勻拌和，再使用發泡機泵，將所有材料輸送至現場進行澆筑，或使用成型工具進行成型處理，然后經過自然環境的養護，形成具有較多封閉氣孔的輕質保溫性材料。通過與傳統水泥的比較，泡沫混凝土的綜合性能較為突出，具有不少優點和良好性能。

1）成本較低。從材料的成本與使用量來看，泡沫混泥土在施工過程中，能更好的符合工程質量要求，并且還能根據成型模具的形狀制作各種施工用材，該技術技術較成熟，能夠完全進行自動化生產和施工，且能有效的節約能源以及人力、物力；從施工成本來看，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。其整體性能指標非常好，比其他混凝土的質量都輕，密度也比較小，施工中可以與其他混凝土進行互換；同時，泡沫混凝土的隔熱性能非常好，密度等級在300～1200kg/m3，導熱系數為0.08～0.2W/(m·K)，約比普通混凝土高10～20倍，因此，具有非常良好的節能性能[3]。另外，此種材料具有非常好的耐火性能，且其性質屬于無機材料，使用年限非常長，可以提高工程的整體保溫能力。

3）具備良好的抗震性。無論是從結構還是受力變化而言，該種材料的負荷能力非常強，對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，能夠承受較多來自地面的沖擊力。

4)制作過程節能環保。泡沫混凝土制作過程主要應用的是發泡劑和水泥，大大地減少水泥使用量，發泡劑不含對環境有害的物質，所以對環境的影響非常小，經濟效益和環保效益都能實現。

3 泡沬混凝土的質量控制

3.1 原材料質量控制

在公路施工過程中，必須對原材料采取嚴格控制，不但要保證水泥材料與外添加劑產品符合施工要求，同時原材料還必須滿足泡沫混泥土的流動性、抗壓強度、穩定性等特點。

3.2 發泡劑的性能要求

在施工過程中，泡沫混泥土產生的氣泡必須均勻、細密，發泡率需要＞20%，稀釋率需要滿足40%，同時，必須控制產生的氣泡不能相通，要具備獨立性。

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水平差或傾斜度，需要對其進行調整，要保證其水平率能夠滿足設計標準，保證模板工程具備平整性、穩定性。

3.4 注重澆筑養護

在泡沫混泥土澆筑的過程中，需控制出料口與澆筑面的平衡性；施工過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，方可進行下層澆筑；在頂層澆筑施工完畢后，需要采用養生塑料膜進行覆蓋養生，養生時間5h左右；如果在澆筑過程中遇到雷雨天氣，需要采取避雨措施，保證混凝土不受到雨水的影響。

4 泡沫混凝土的應用研究

4.1 公路拓寬中的應用

公路工程改造的工程量較大，尤其是在一些居民數量龐大的城市中，由于其整個施工路段空間狹小，周邊行駛車輛以及行人非常多，對整個施工區域的機械使用情況以及材料運輸都有較高的要求。如果要想實現公路施工中最小變形量，必須要從施工技術以及材料入手進行分析，將各個環節有效進行銜接。由于泡沫混凝土具有非常好的自立性，在固化完成后，便可以直接用于現場澆筑施工，其臨空測壓為零，因此其在公路擴寬工程中有著非常重要的作用。

公路施工過程中，在對路基、路堤以及擋土進行施工，這些結構都對臨空測壓有著非常高的要求，而泡沫混凝土的主要優勢在于能夠防止，由于公路路基變形而造成的沖擊力較大的情況，與此同時，對公路周邊建筑物造成最小的沖擊。比如，某道路進行施工時，擴寬寬度為10m，高度為4m，延長線為450m，如果施工中使用泡沫混凝土進行擴寬，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，從而提高整個施工的效果。具體應用主要有：

1）路基開挖施工時，要將原路基臺階一次性挖除，下臺階的高度應該在1m左右，上臺階在2m左右，兩邊邊坡開挖在2m左右，在保證整個施工路段質量的同時，降低二次挖掘時，造成施工材料的損害。

2）雨天時，必須對上臺階進行覆蓋處理。進行擴寬施工時，通常使用車載式或者固定式進行施工，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；對材料配合比，必須根據工程的實際要求，從澆筑的性能角度出發，不斷優化材料性能，保證最終的澆筑效果符合實際要求。

4.2 回填灌漿工程中的應用

泡沫混凝土的材料強度在0.5～1.5MPa之間，滿足固化自立的同時，還能有效發揮出其支護的能力，尤其是在山區或者隧道施工時，由于挖掘會造成較為嚴重的邊坡支護問題，使用此種材料進行施工時，能夠有效防止山體由于變形造成的塌方，穩定性極高，且非常環保。比如在進行地下水連接工程中，必須要對施工區域的山體進行支護，通常會使用1200kg/m3的泡沫混凝土，同時使用普通運輸機械進行材料的輸送，距離必須要保證250m，回填距離必須保證40m以上[4]。從施工結果檢測數據來看，如果施工過程必須要穿過非常長的管道，可以對接縫處進行有效的回填，并且保證回填符合質量要求，回填部分抗壓強度必須保證2.0MPa以上，保證工程質量符合標準。同時在進行回填施工時，由于回填的速度非常快，所以必須要保證材料的密實度，為以后施工提供便利，同時還能降低整個工程成本，能實現較大的經濟效益。

4.3 在軟基路堤中的應用

在公路施工過程中，只有提升路基的性能,才能夠有效的防止橋頭跳車現象的出現。以某橋施工現場為例，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度部分非常少，滲透性能也比較差，所以,在施工中必須對匝道處進行優化施工，避免出現較大程度的沉降。如果使用泡沫混凝土進行施工，則能有效增強橋的負荷能力，提升整個橋體的質量，避免橋基間因出現較大程度的沉降現象而出現跳車問題。

4.4 在地下連續通道中的應用

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雜，對施工區域周邊建筑造成很大影響，橫向寬度高達25.5m，通道覆蓋超過7m，并且還需設置應急通道。經過對工程結構以及承載力的綜合分析，為了實現整體通過性，也避免對周邊建筑的影響，所以設計中規定頂板的承載力不大于80kPa，即需符合4m覆土要求[5]。基于工程實際情況，選擇符合要求的施工材料，通常會選擇陶粒混凝土、EPS或者輕質水泥，經過反復比對最終選擇泡沫混凝土進行施工，才能實現經濟效益合格環保效益。

5 結語

總之，泡沫混凝土在公路建設中使用范圍非常廣，不僅因為其造價低，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。

【1】管連眾,朱益軍,許家培.輕質泡沫混凝土在傍河路堤拓寬工程中的應用[J].山西建筑，2016(16)：59-61.

【2】袁克闊.高強防寒保溫泡沫混凝土研制與工程應用[J].冰川凍土，2016(2)：39-41.

【3】楊海林.泡沫混凝土技術在公路建設中的應用[J].中國公路，2016 (13)：139-130.

【4】徐建坤,朱益軍,王浩.淺談泡沫混凝土在公路工程中的應用[J].浙江建筑，2015(6)：29-31.

【5】豆前線.泡沫混凝土在橋頭工程中的應用[J].科技與企業，2015 (11)：290-291.

Study on Application of Foamed Concrete in Highway EngineeringConstruction

WUFei
(JiangxiTrafficEngineeringGroupCompany，Nanchang330038，China)

In this paper, the author first discusses the daily construction experience, foamcoagulation concepts and basic properties,then adetailedanalysisofhowto improve the construction qualityof foamconcrete, and finallydiscusses the application of foammixedsoil inhighwayengineeringconstruction, for reference.

foamedconcrete;highwayengineering;construction;application

U416.216

B

1007-9467（2016）12-0095-03

2016-09-11

吳飛（1987～），男，江西鄱陽人，工程師，從事公路橋梁施工管理研究。