淺談摻粉煤灰陶粒泡沫混凝土的施工工藝

盤萬龍　郭瑞虎

[摘要]泡沫混凝土存在著輕質高強、隔熱保溫、防火隔音、抗水減震等一系列的優點，其在公路工程施工中能夠得到非常良好的應用。本文簡要介紹了泡沫輕質混凝土概念，結合其在供水管線減荷回填中工程中的應用，闡述了泡沫輕質混凝土的特性和施工工藝。

[關鍵詞]粉煤灰；陶粒；泡沫混凝土；工藝

一、項目背景

鄭州市隴海路快速通道工程地面道路常莊水庫段，設計道路為雙向8車道雙幅道路，此段原屬常莊水庫下游賈峪河河槽，道路東西向橫跨河槽。南水北調配套工程供水管道擔負著向鄭州市一級水源保護地常莊水庫供水的任務，在XK4+450～XK4+650段自東北向西南方向斜跨地面道路（高架YP6-YP7墩之間），交點樁號XK4+495，挎距110米，管道直徑1.8m，管頂覆土3～4m，斜跨段設計路基土方填筑在5～8m范圍。

根據設計圖紙要求，需要將填土范圍內地基清表后對地基進行超載預壓處理，預壓期限為1年。為保證該段地面道路路基的填筑質量，經各單位溝通協調，擬對供水管道采取泡沫混凝土包封保護措施，施工時間為2015年3月1日至4月1日。

二、主要技術標準

泡沫混凝土干容重控制在800～900kg/m³左右：抗壓強度不低0.75Mpa；強度等級C20.

三、施工順序

對路基進行素土回填，待回填至底層泡沫混凝土設計標高頂部時，由人工進行開槽，分兩層進行泡沫混凝土澆筑。

其施工工藝流程為：路基清表→地基承載力檢測→測量樁位放點→土方分層回填→填至底層泡沫混凝土頂部標高→底層泡沫混凝土范圍內土方開槽→底層泡沫混凝土澆筑、養護→管頂泡沫混凝土上方土方分層回填→填至上層泡沫混凝土頂部標高→上層泡沫混凝土范圍內土方開槽→上層泡沫混凝土澆筑、養護→管頂泡沫混凝土上方土方分層回填→填筑路床標高。

四、施工工藝

泡沫砼應按基準配合比進行試拌制，測量其坍落度、擴展度是否符合基準配合比要求，否則應調整，直到坍落度、擴展度符合要求為止，嚴禁在澆筑過程中隨意加水。根據試驗及設備生產能力確定施工配合比如下表

（一）膠凝材料漿體的制備

因泡沫要與膠凝材料漿體中混合，泡沫混凝土生產前首先要制備膠凝材料漿體。漿體制備前，膠凝材料與填充料等稱量后輸送至拌和機；同時水稱重后泵送入拌和機，拌制出近似于膏狀漿體，為加入泡沫做準備。

（二）泡沫的制備

在膠凝材料制備的同時，發泡劑也要制備成泡沫，準備加入攪拌機拌和。在制泡沫前，應先將發泡劑計量后加水稀釋，制咸水稀釋液。原狀發泡劑不能直接加入發泡機發泡。

（三）泡沫砼的混合生成流程

泡沫和膠凝材料漿體分別制好以后，將泡沫和漿料使用HT-18型泡沫混凝土自動化機械攪拌均勻，生產出泡沫漿體，打開泵體開關，直接輸送至艙內卸料。泡沫砼拌制時應滿足以下攪拌時間：無泡漿體應在全部材料投入攪拌機后，攪拌4-6分鐘。有泡漿體應在全部材料投入攪拌機后，攪拌約4分鐘，確保沒有浮沫、漿料均勻。

（四）泡沫砼澆筑

泡沫混凝土按水平分層進行澆筑，當下層終凝后方可進行上層填筑。分層厚度控制在B0cm～80cm，太薄不利于單層泡沫混凝土的整體性，太厚容易引起下部泡沫混凝土中的氣泡壓縮影響容重，對施工操作也帶來不便。泡沫砼填筑間隔12h澆筑一層為宜。澆筑時，需從軟管的前端直接開始，且軟管出料口需埋入泡沫中。

（五）泡沫砼的分縫

當澆筑面積較大，在泡沫砼初凝前不能完整層填筑時，必須分塊。分塊面積大小應參考沉降縫位置，并根據泡沫砼的初凝時間、設備能力及分層厚度確定。沉降縫每2.0米設置一道，伸縮縫采用聚乙烯泡沫板填充。

（六）特殊條件施工

1.避免在雨天填筑：在泡沫砼未凝結硬化時，雨水導致嚴重的消泡現象及水泥漿的流失，使泡沫砼容重和抗壓強度難以控制。

2在高溫天氣施工時必須加強養生工作。

3.在負溫的情況下施工時，應通過試驗確定外加劑品種及配合比。

4發泡劑應避免在負溫下使用，如必須使用時應用加熱棒預熱，液體溫度達到5攝氏度以上時方可使用。

5.養護：泡沫砼采用常規的自然養護法，在保溫保濕條件下進行后期養護。

五、主要性能總結

1.輕質性：輕質性是泡沫輕質土最主要的特性。根據不同的工程需要，其重度可在4～12kN/m³的范圍選擇。

2.密度和強度的可調節性：根據不同的材料組成用量、不同的氣泡率，可按工程需要調整密度和強度。

3.良好的施工性：采用管路泵送的方式現澆，可在狹小空間澆筑，自流平，自硬化，無需碾壓或振搗，無需汽車運輸。

4.硬化后可自立，可垂直填筑。

5.屬水泥類材料，與EPS輕質材料相比，具有更好的耐久性。

6.良好的環保特性：對環境無污染，且可利用粉煤灰等工業廢渣，具有優越的環保特性。

六、泡沫輕質土工法與常規工法的比較

在與道路相交段的供水管線減荷回填中應用上，摻粉煤灰陶粒泡沫混凝土具有如下優勢：

1.對土基沉降的控制較常規工法更有優勢，尤其是高填方路基置換填筑時，可顯著降低基底應力，有效控制工后沉降。

2.施工便捷高效，可大幅縮短施工工期。這主要體現在三個方面：（1）較常規路基土填筑，摻粉煤灰陶粒泡沫混凝土施工準備期短，如常規路基填筑經常需要大量修筑施工便道，而摻粉煤灰陶粒泡沫混凝土填筑施工通過管道泵送實現，可不修或少修施工便道；（2）摻粉煤灰陶粒泡沫混凝土施工可每天連續進行，無需因碾壓問題而間斷路基填筑；（3）無需做地基處理，最大限度保證管道維持原狀；（4）摻粉煤灰陶粒泡沫混凝土高強輕質，有效降低管線荷載，路堤荷載小，可大幅降低管道承載的壓力，大幅降低沉降，對管道起到了較好的保護作用；（5）施工工期短，就本工程項目而言，若對管道進行鋼筋混凝土包封處理，因工序和等強等因素一般都需要2～3個月才能完成，摻粉煤灰陶粒泡沫混凝土施工時間較短。

3.可垂直填筑，節省永久占地或避免拆遷。

4.由于采用管道泵送澆筑，施工作業面小，可避免某些地段高壓線、通訊管路等的拆遷。

5.常規鋼筋混凝土包封處理屬隱蔽工程，施工質量難以保證。摻粉煤灰陶粒泡沫混凝土施工質量較易控制，可靠度高。