泡沫混凝土路桥应用简介

轻质泡沫混凝土路桥填充河南华泰建材开发有限公司河南华泰建材开发有限公司目录一、泡沫混凝土简介二、工艺流程三、应用优势四、材料特性五、应用范围六、产品路桥应用介绍七、部分工程案例1河南华泰建材开发有限公司泡沫混凝土简介泡沫混凝土是通过发泡机的发泡系统将发泡剂用机械方式充分发泡，并将泡沫与水泥浆均匀混合，然后经过发泡机的泵送系统进行现浇施工或模具成型，经自然养护所形成的一种含有大量封闭气孔的新型轻质混凝土材料。在土建工程中其又被称为：气泡混合轻质土、泡沫轻质土等。2河南华泰建材开发有限公司工艺流程泡沫混凝土的生产过程包括泡沫制备、泡沫砼混合料制备、浇注成型、养护、检验。3河南华泰建材开发有限公司泡沫混凝土应用于高速公路的优势国外某道路施工前与浇筑泡沫混凝土施工后轻质高强保温、隔热、防腐冲击能量吸收性能好填充自密实未成型前的高流动性密度和强度可调节固化后的直立性施工便捷性4河南华泰建材开发有限公司轻质泡沫混凝土含有大量气泡，较一般的土建材料要轻，其容重范围可在5～13kN/m3之间调节。轻质性的应用核心在于减轻荷载，降低工后沉降和不均匀沉降。传统填充材料经常为覆土及混凝土，其自重较大；轻质的泡沫混凝土材料质量轻，荷载小，对工程其他结构层扰动小，使用泡沫混凝土可达到结构减荷的目的。几种主要土建材料容重的比较材料普通混凝土回填土粉煤灰土工泡沫塑料泡沫混凝土容重（kn/m3）2518～2012～160.2～0.355～13泡沫混凝土的特性：5河南华泰建材开发有限公司保温、隔热、防腐▫泡沫混凝土内部含有大量封闭的气孔，空气与其它材料相比热惰性能最佳，大大降低了泡沫混凝土材料的导热性能。所以在建筑节能领域，泡沫混凝土经常被用作保温、隔热材料。泡沫混凝土为硅酸盐水泥制品，具有极好的耐久、防腐蚀性能。保温、防冻、防腐，有效地延长结构物的使用寿命。▫国家产品行业标准《JG/T266-2011泡沫混凝土》中对泡沫混凝土热工性能的规定：泡沫混凝土的特性：6河南华泰建材开发有限公司高流动性、填充压力小由于泡沫混凝土不含水泥混凝土的粗集料，其流动性远较水泥混凝土高（当水灰比为0.5时，流值为180mm左右），施工中具有自流平的特性；实际施工时可通过软管泵送：最大水平泵送距离可达900m。填充自密实由于泡沫混凝土的制作点与现场施工浇筑点可分离，且浇注点占的施工空间极小，可在狭小空间内施工；结合泡沫混凝土自流平的特性，填充自密实，无须振捣碾压，施工便捷高效。是狭窄空间及地下空洞填筑的极好材料。泡沫混凝土的特性：7河南华泰建材开发有限公司密度和强度可调节性通过调整泡沫混凝土中气泡的含有率，可控制泡沫混凝土干密度在300～1200kg/m3之间，控制强度在0.3～5Mpa范围内调节（工程上强度主要应用范围为0.3～1.5Mpa）。泡沫混凝土的特性：固化后的自立性泡沫混凝土采用水泥为固化剂，故在水泥初凝后形成超固结状态，固化后具有自立的特性，对其他结构物没有侧压力。长春市城市生态湿地公园长岛隧道桥桥台背填筑项目泡沫混凝土填筑48小时后，25T吊车直接在一填筑体表面作业照片8河南华泰建材开发有限公司可压缩、低弹抗震：地下工程在施工完成后仍会产生蠕变变形，易因变形压力过大而对结构体发生破坏。由于泡沫混凝土具有较高压缩性和良好延性，使其在发生较大的变形之后，不发生整体破坏。因此泡沫混凝土作为隧洞的填充材料，可承担、吸收变形压力，改善结构体受力大小。地震发生时，泡沫混凝土密度低，受到的水平惯性力小；同时泡沫混凝土弹性模量低，冲击能量吸收性能好，对结构的具有很好的软垫特性，保护结构体不受到地震破坏。泡沫混凝土的特性：静水压缩破坏试验，试样中部的压缩量略大于两端。试验后泡沫混凝土进入塑性屈服状态，体积压缩明显，但没有发生整体破坏，承受吸收了变形压力，充分说明泡沫混凝土：高压缩性、良好延性和低弹性的特性。静水压缩破坏9河南华泰建材开发有限公司耐久性泡沫混凝土属水泥类材料，使用寿命与水泥混凝土同等，具备极好的耐久性。优越的环保特性泡沫混凝土对土壤、水、空气等自然环境均无污染作用；同时泡沫混凝土应用于填充工程施工中，可避免高填高挖等对环境的破坏，对保护自然生态环境意义重大，环保优势明显。泡沫混凝土的特性：10河南华泰建材开发有限公司泡沫混凝土的轻质性道路工程中可减轻荷重或土压•可有效解决软基路段预压不充分遗留的工后沉降、桥头跳车问题公路桥台背路基换填•采用现浇泡沫混凝土填筑桥台台背，可解决土压力和台前锥坡放坡问题，将桥台优化为简单的单排桩桩柱式桥台并减少因锥坡放坡而增加的桥跨，大幅降低工程造价桥梁锥坡放坡减跨•利用泡沫混凝土的轻质性来降低结构的上覆荷重，确保结构安全地下大跨度结构工程的覆土减荷•可更好解决新旧路基差异变形问题，并可节省征地，避免拆迁道路扩建中的加宽路基填筑•可避免高填高挖带来的施工技术难题，并可节约土地、保护自然地理地质环境山区陡峭路段的路基填筑12河南华泰建材开发有限公司泡沫混凝土浆料的自流平特征，具有极强的施工性•用于空洞及狭小空间充填，可避免常规填料充填不饱满的缺陷，施工性极强。•采空区、岩溶区、建筑基坑、隧道垮塌形成的空洞及地下管线周边空隙，均可采用泡沫混凝土进行回填。泡沫混凝土浇注后，初凝前，具有很好的流动性13河南华泰建材开发有限公司一般在桥台背、主桥与引桥软连接等过渡段，因地基的承载力不够，填料荷载过大、雨水渗入等原因，产生不均匀沉降，容易造成跳车现象，被称为桥头跳车。桥梁70%的维修费用是花费在桥头跳车的修补上。传统的处理方法是提高地基的承载力，不但很难从根本上解决问题，还存在工期过长、造价过高等问题。旧路桥头跳车治理时，常规加铺路面工法直接在原有路面上加铺新路面，以消减沉降导致的路面坡差；由于增加了荷载，维修后总沉降进一步加大，势必在后续某一时间需要再次进行同样的加铺路面维修，会导致工后维修与工后沉降的恶性循环。（一）桥台台背回填15河南华泰建材开发有限公司•桥台台背采用常规填料时桥台与路基结合部附近沉降关系曲线如下图：•沉降曲线在结合部附近发生了突变a)采用常规回填土b)采用泡沫混凝土桥台背沉降曲线示意图填充泡沫混凝土具有密度小、强度大于常规回填土、整体性、抗冲击性能好、无侧向压力等特性。使用泡沫混凝土填筑后，桥台背处于超固结状态，由此减少沉降和不均匀沉降、彻底消除台背路堤填料本身的工后沉降、避免桥头跳车病害，具有明显的技术优势。由于泡沫混凝土的轻质性，填充后对地基荷载小，大幅降低地基处理强度，节约地基处理工期与成本。泡沫混凝土浇注后初凝前，具有很好的流动性，填充自密实，可避免常规填料充填不饱满的缺陷，施工性强；材料具有自立性，可垂直进行浇注，浇注完成后无需强夯、无需碾压，可直接铺设路面结构层。施工速度快，可有效节约桥台背处理工期。16河南华泰建材开发有限公司•利用泡沫混凝土的轻质性、自立性，较常规工法具有明显技术、经济优势：▫泡沫混凝土工法优化双排桩桥台为单排桩桥台；▫大幅降低软基处理强度。优化后，具有减少沉降和不均匀沉降、彻底消除台背路堤填料本身的工后沉降、避免桥头跳车病害并大幅减少工后台背维修费用。▫泡沫混凝土前期填筑成本较常规回填土高，但可大幅减少工后台背维修费用，综合成本低，具有性价比较高的经济优势。桥台背常规工法与泡沫混凝土工法比较17河南华泰建材开发有限公司（二）桥梁减跨当跨越道路的跨线桥较高时，常规工法为解决桥台台前锥坡放坡长度问题，桥跨数量和长度通常以两个台前锥坡坡脚净距为设计控制依据，其结果是桥梁总长往往远大于所跨道路要求宽度，本来1跨桥可解决的跨路问题需要2～3跨来解决,如采用薄壁式桥台，由于台后填土高，土压力大，桥台存在质量风险；为了抵抗土压力，势必大幅提高薄壁桥台桩基及台身造价。18河南华泰建材开发有限公司桥梁交汇处——泡沫混凝土填筑桥梁减跨示意图19河南华泰建材开发有限公司（三）地下大跨度结构工程的覆土减荷天津西站始建于八九十年代，2005年重建。地处天津红桥区，地势较低，每逢雨季会大量积水，给市民出行造成困扰。为方便行人通行，天津西站重新建设，设计将地面整体垫高2m。但由于地铁一号线属早年修建，混凝土框架顶部承受力设计无法承载增加的2m土方重量。如不变更设计，会对原地铁一号线混凝土框架造成影响。为了减轻顶部压力，减少承载，经专家论证，将泡沫混凝土填充工艺用于该地表换填工程中。该项目于2011年3月开始泡沫混凝土回填，4月回填完成。达到了设计减荷目的，取得了良好的应用效果。20河南华泰建材开发有限公司地下大跨度结构工程——泡沫混凝土覆土减荷示意图21河南华泰建材开发有限公司（四）道路扩建中的加宽路基填筑•随着经济发展与交通量的日益增加，我国有不少公路需要进行道路加宽。泡沫混凝土具有容量轻、流动性能好，固化后可自立等特点，用于道路拓宽工程有以下一些优势：▫①可垂直填筑，节省用地、减少拆迁，在旧路基础上加宽几乎不需重新征地；▫②可大幅度地降低填土荷重，减少软基路段新老路基的差异沉降及路基附件建筑物的沉降破坏；▫③通过配管输送，所需的施工作业面小，几乎不影响现有交通；▫④施工工期短，给投资者带来超前收益。22河南华泰建材开发有限公司（五）软基路段泡沫混凝土覆土换填在软土路段采用容重轻的轻质泡沫混凝土填筑路基，减少路基自重，可达到有效控制路基沉降的目的。在钱江通道及接线工程南接线段工程中，路面底面以下0～80cm，采用湿容重为6.5kn/m3，28d抗压强度≥0.8MPa的轻质泡沫混凝土进行填筑；路面底面以下80cm以下，采用湿容重为6kg/m3，28d抗压强度≥0.6MPa的轻质泡沫混凝土进行填筑；大大减轻了路基自重，有效控制了路基沉降。软基路段泡沫混凝土覆土换填横断面24河南华泰建材开发有限公司（六）山区陡峭路段的路基填筑•当公路线路经过山区陡峭路段时。现浇泡沫混凝土工法较传统工法具备以下优势：▫1、降低荷重，减少路基自身