泡沫混凝土在路橋過渡段中的應用

孫金虎?王亞東

摘 要：隨著我國基礎建設的快速發展，對于路橋施工愈發重視，尤其是過渡段的處理，應引起高度重視。其中，應用泡沫混凝土，會起到良好的效果，解決容易出現的橋頭跳車問題，基于此，本文詳細分析了具體的施工內容，希望能夠充分發揮出材料的性能，提高路橋的最終質量。

關鍵詞：泡沫混凝土;路橋;過渡段;應用

近年來，隨著我國基礎建設大力發展和“一帶一路”戰略的提出，我國的公路、鐵路、城市軌道交通建設也如火如荼地進行。在橋梁和道路的建設過程中，就不可避免地遇到地基沉降問題，特別是在路橋過渡段，橋背的路堤填料會發生工后沉降，而這種差異性沉降就會引起橋頭跳車現象，橋頭跳車現象會對行車過程中的舒適性以及安全性產生較大的影響，還可能對該橋梁和道路產生額外的沖擊荷載，使得橋梁構件的損壞速度加快，因此，必須對路橋過渡段的路基進行處理。泡沫混凝土是一種新型的帶有氣孔的混凝土，目前，在工程中的應用越來越廣泛，也可用于橋背回填來處理橋頭跳車問題。

1 概述

1）泡沫混凝土的概念。泡沫混凝土指的是通過發泡機對發泡劑進行發泡處理，將形成泡沫與水泥、粉煤灰、水、填料及外加劑等材料按照一定的配合比攪拌均勻，然后澆筑成各種結構體或者構筑物，并經過養護形成的一種內部含有封閉氣泡的結構。

2）泡沫混凝土構成。泡沫混凝土又稱發泡水泥，是通過發泡機的發泡系統將發泡劑用機械方式充分發泡，再將泡沫加入到膠凝材料、粉煤灰、填料、水及各種外加劑組成的料漿中，并將泡沫與水泥漿均勻混合，然后經過發泡機的泵送系統進行現澆施工或模具成型，經自然養護所形成的一種含有大量封閉氣孔的新型輕質保溫材料。

3）泡沫混凝土在路橋過渡段的作用。（1）降低路基承載力需求。路橋過渡段采用泡沫混凝土作為路基填料，大大減輕了臺后回填料的自重，從而降低了地基承載力要求，部分路段地基甚至無需進行特殊處理。采用泡沫混凝土作為過渡段路基填料，可以避免臺后回填對橋臺的側壓力作用，提高橋梁的安全性和耐久度，同時還可以避免擋墻過高存在的安全隱患。（2）采用泡沫混凝土作為臺后填料，可以減少一部分地基處理的投資，同時，其直立填筑并與柱式橋臺形成一個整體的方式，不僅大大節約了空間，部分橋梁還可以將放坡橋跨省去，從而也可大大降低橋梁造價。（3）以往采用的傳統臺背填料如石灰土、粉煤灰等，施工時，會產生大量的粉塵對周圍環境造成污染，尤其在平原區高速公路項目中，大量的粉塵不僅污染了周邊空氣，同時，還造成了周圍農業、畜牧業的減產，從而造成了相應的損失。采用泡沫混凝土作為臺后填料，則由于其施工處理的特殊性，有效地減免了這些污染，從而起到了環保作用。

4）施工技術要求。如果填筑體的長度不小于15m，需要每隔5～15m設置1條變形縫，該變形縫使用1～2mm厚的模板將其隔出，最頂層的泡沫混凝土一般做成臺階形狀，同時，要和縱橫向的坡度相適應。泡沫混凝土單層的澆筑厚度應當控制在0.3～0.8m范圍，在空間有限的位置，可以放開至1m。施工中需要根據設備的供應能力和澆筑能力來保證泡沫混凝土塊的澆筑面積，必須在下層初凝之前澆筑上層。在頂層澆筑完成后，應當及時覆蓋土工布或塑料薄膜對泡沫混凝土進行保濕，養護時間一般不低于7d。

2 泡沫混凝土在路橋過渡段中的應用

1）施工前控制。第一、水泥品種對泡沫混凝土的結構形成、強度發展以及成型性有較大影響，為防止產生坍塌、掉角等缺陷，以及盡早拆模，應選用早強型水泥，水泥質量除應符合產品標準外。第二、外加劑：外加劑的作用主要是起改善泡沫混凝土的性能，選用時應考慮滿足泡沫混凝土抗壓強度、流動度、氣泡穩定性的要求。第三、發泡劑：一般蛋白質類發泡劑的穩定性較高，但發泡倍數相對其它種類偏低。應選用能產生大量的均勻、細微且穩定性好的發泡劑種類，必要時可添加穩泡劑。泡沫質量應符合：1h后泡沫的沉陷距不大于10mm;1h的泌水量不大于80ml;泡沫的倍數不小于20倍。第四、水：應符合《砼用水標準》（JGJ63-2000）的規定。第五、集料：依據使用性能要求可摻加集料改善泡沫混凝土的密度和力學性能，填料應選用輕質集料，可選用砂、膨脹珍珠巖、硅石粉、礦渣等做為集料。

2）施工工藝分析。泡沫混凝土在路橋過渡段的施工中，其施工工藝主要包括基層處理、安裝模板、泡沫制作、混合料攪拌、泵送澆筑、養護、檢驗等環節。基層處理主要是根據設計及規范要求，對地基的承載力進行檢測，不滿足要求時要進行加固處理，同時對地基表層的雜物進行清理，并適當灑水潤濕;安裝模板就根據過渡段的結構尺寸進行安裝，并對模板的表面平整度、接縫的嚴密性、模板的垂直度、穩定性能指標進行檢查，確保在混凝土澆筑過程中不出現模板變形;泡沫制作和攪拌是泡沫混凝土施工的關鍵環節，將泡沫機生產的泡沫，必須嚴格按照試驗取得的配合比與水泥等材料進行攪拌，并及時運輸至施工現場;泵送澆筑，最大泵送距離不得超過500m，在泵送過程中嚴格控制混凝土的坍落度，并隨時對混凝土的各項指標進行檢測，不符合要求時要及時進行處理;養護也是提高過渡段質量的重要環節，在混凝土達到終凝后，要及時灑水進行養護，養護時間不得小于14天;最后是對過渡段成品的性能及外觀進行檢測，尤其是其強度、尺寸、外觀等指標。總之，采用泡沫混凝土作為路橋過渡段填料，其施工中的各個環節必須按照規范或者施工方案進行施工，確保路橋過渡段的整體質量。

3）施工質量控制。泡沫混凝土在路橋過渡段中的應用，其質量主要從原材料、澆筑過程及養護過程等方面進行控制。首先是對于泡沫混凝土的原材料質量控制，包括水泥、發泡劑、水、集料以及外加劑的質量控制，尤其是對水泥質量的控制，對其質量進行檢測，主要檢測項目包括水泥的安定性、凝結時間、細度及水花熱等，每項指標符合規范要求方可投入使用。同時對于發泡劑的質量控制，應選用能產生穩定均勻氣泡的發泡劑，必要時可適當加入穩泡劑;其他的集料、外加劑要與發泡劑及水泥相匹配，確保拌和出來的混凝土的流動性，和易性，坍落度等指標均能滿足要求。其次是在施工環節的對膨脹混凝土的質量控制，特別是在混凝土澆筑過程中，要嚴格按照技術要求去操作，并做好相關記錄。

泡沫混凝土澆筑過程中需要重點控制的有以下幾點：（1）澆筑工作必須連續作業;（2）混凝土澆筑過程必須根據結構物的特點選擇分層澆筑的厚度，振動的間距、時間、頻率等;（3）對混凝土澆筑方式最好采用泵送方式澆筑。最后是混凝土澆筑完成后的質量控制，主要是對澆筑后結構的保護與養護。尤其是當泡沫混凝土達到拆模強度要求時，拆除模板嚴格按照現場技術人員要求進行，并做好安全措施與對結構物保護的措施。模板拆除后，要及時進行覆蓋灑水養護，保證過渡段結構處于一種保濕的狀態。總之，在拆除模板的過程中，不但要確保結構的實體質量不被破壞，還要及時地進行下一步的養護作業，確保混凝土的整體質量。

3 結語

在道路橋梁過渡段使用泡沫混凝土填筑，能夠減小傳遞到路基軟弱下臥層的附加應力，使軟弱下臥層的沉降量得到有效控制，避免路橋連接處沉降差異太過明顯。因此，需要全面把握泡沫混凝土的特點，結合工程的實際情況，控制施工中的各項環節，對細節進行嚴格把控，體現出良好的經濟性、環保性、可行性，滿足現代環境下對路橋事業的需求。

參考文獻

[1]王草燕.路橋工程中泡沫混凝土施工技術探討[J].中國住宅設施，2017（6）：75-76.

[2]谷世平，程玉泉，王鐵法.路橋過渡段復合軟基處理技術[J].公路，2018，63（11）：164-167.

[3]徐亮.泡沫混凝土在互通路橋過渡段的應用[J].中國住宅設施，2017（5）：85-86.