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泡沫輕質土在河清道路整治工程中的應用

 
分享到:       來源: 時間:2016-1-19 9:02:33 點擊:

1工程概況

寧波市河清路建于2007年,2號橋位于河清路中段,經過近年來使用,2號橋南北橋頭道路沉降嚴重,本次改造計劃將橋頭原粉煤灰路基段用輕質泡沫混凝土換填,其中南路基換填15m+15m+20m+14.56m4段。北路基換填14m+20m+20m+5*20m+15m+15m10段,換填深度1.3m~1.7m,路基寬度均為36m。泡沫輕質土用于該工程橋頭軟土路基填充,泡沫輕質土結成一個整體可在承載力不變前提下有效的減輕路基自重,保證了道路整體質量和工期。

2材料要求分析

泡沫輕質土是用物理方法將發泡劑水溶液制備成泡沫,與必須組分(水泥基膠凝材料、水)及可選組分(集料、摻和料、外加劑)按照一定的比例混合攪拌,經物理化學作用硬化形成的一種輕質材料。

1)泡沫輕質土以熱聚物表面活性劑為有機膠結料的聚合物,通過發泡機的發泡系統,將發泡劑充分發泡。泡沫標準密度50kg/m3,發泡倍率不低于1200。

2)水泥為強度等級42.5級的普通硅酸鹽水泥。

3)粉煤灰采用二級粉煤灰。

4)現場拌合用水水量較大,準備自堆場東部內河取水,該河水質在工程開工前進行檢測,施工中每天進行一次抽測,要求必須符合《混凝土拌合用水標準》(JGJ63-89)的規定。

5)施工配合比以6組試塊為一組,共分2組分別測定7天和28天齡期強度,要求7天齡期抗壓強度≥0.4MPa或28天齡期抗壓強度≥0.8MPa。

3工藝流程及施工要點

3.1工藝流程

泡沫輕質土的施工工藝流程主要包括四大步驟:1)泡沫的生成;2)水泥漿或水泥砂漿的制備;3)泡沫輕質土的生成即泡沫與水泥(砂)漿的混合;4)現場澆筑施工。

3.2施工要點

3.2.1施工前的準備工作

1)施工前應根據設計要求進行泡沫輕質土配合比設計,試配試驗時,應進行濕密度、流值和消泡試驗,當流值滿足要求、消泡試驗確定的濕密度增加率滿足要求時,應制取試件并進行養護,當消泡試驗確定的濕密度增加率無法滿足要求時,應調整發泡劑的稀釋倍率或種類,或調整配合比組成材料的種類和用量,重新進行試配試驗,當試配強度無法滿足規范及設計要求時,應調整膠凝材料的用量、標號或品牌,重新進行試配試驗。

2)施工前,應結合設備生產能力、工期要求等對設計的澆筑體進行澆筑區和澆筑層的劃分,為澆筑施工做好相關規劃。清除澆筑區基底雜物,尤其應排清基底的積水,當在地下水位以下澆筑時,應有降水措施,嚴禁在基底有水的狀態下澆筑施工。

3.2.2泡沫生成

1)泡沫是由發泡劑稀釋后加壓縮空氣經發泡槍生成,發泡劑的性能直接影響泡沫的穩定性,用于泡沫生成的發泡劑性能應該滿足下列要求:①對環境應無不良影響,宜采用界面活性類發泡劑。②在0℃以上的溫度環境,發泡劑不應出現離析現象。③稀釋倍率不宜小于100。④標準泡沫密度宜為40kg/m3~60kg/m3。⑤發泡劑所制作的泡沫應細密,經消泡試驗確定的濕密度增加率不應超過10%。

2)拌合水不應含有影響泡沫穩定性、泡沫輕質土的強度和耐久性的有機物、油污等雜質。

3)發泡劑的稀釋、起泡應采用設備自動化控制,泡沫應細密、穩定。

3.2.3水泥漿制備

1)水泥漿可以在現場拌合,也可使用拌合站集中供應,由于每立方米水泥漿含水量遠大于混凝土的含水量,拌合站對水計量宜采用流量,而不宜采用重量,以加快水泥漿制備時間。

2)泡沫輕質土對水泥漿中水泥強度無特別要求,但所用水泥必須先進行消泡試驗,以確定其濕密度增加率是否滿足要求。

3)水泥漿制備應連續,避免輕質土澆筑過程中,出現局部消泡、初凝現象,影響整體施工質量。

4)水泥漿在現場應進行進一步攪拌,以保證其均勻,無沉積,同時應在出料口設置過濾網,防止較大顆粒材料堵塞泵管。

3.2.4輕質土生成

輕質土是將氣泡加壓與水泥漿混合而成,施工過程中,每次啟動機器后,需對生產參數進行調整,以保證輕質土的濕密度與流量滿足設計要求。

3.2.5現場澆筑

做好預埋件、預留孔(水管、排水孔等)的安裝,嚴禁在澆筑后在泡沫輕質土上鑿孔打洞。原則上每分隔自下而上采用三次澆筑,澆筑厚度為1/2H+(1/2H-100mm)+100mm。

澆筑泡沫輕質土,采用分區逐片澆筑的方法。第三次澆搗完畢根據設定澆筑面標高線找平。澆筑達到標定高度后用尺桿刮平。表面覆蓋塑料薄膜進行保濕養護。澆筑后時應注意觀察漿體下沉速度及高度,并及時采取促凝措施,還要詳細記錄,作為下次配料改進的參考。如果出現塌陷情況,應及時補充澆筑。

3.2.6成品保護

1)施工完畢及時按設計要求采取保護措施,24h內不宜上人或車輛(包括手推車),施工溫度低時,時間可延長.不得損壞,以免造成后患。

2)施工要與有關工序作業配合協調,進入作業面的施工現場人員不得成品上面走動。

3)施工現場有專人負責看管下道工序的操作,不得使用手推車行駛,使用鐵鍬等工具時應避免鏟破保溫層,如有破損要及時修補。

4 質量檢驗

4.1材料檢驗

開工前,對水泥、粉煤灰、水及發泡劑進行消泡試驗,確定發泡劑與其他材料的適應性。合格標準為泡沫輕質土濕密度增加率不超過10%。操作方法參考《現澆泡沫輕質土技術規程》(CECS249:2008)(以下簡稱“《規程》”)中8.3項執行。施工配合比強度試驗和消泡試驗均滿足要求時,原材料可不做進場復驗,須保留水泥出廠合格報告以備查詢。

4.2施工過程檢驗

施工過程檢驗包括檢測濕密度、泡沫密度與流值:

a)濕密度與泡沫密度檢測用1L的量筒,量取1L混合料,進行稱重,重量值即為濕密度;量取1L泡沫進行稱重,重量值即為泡沫密度;

b)混合料流值檢測檢測方法參考《規程》8.2項執行。

5施工技術難點

5.1消泡

泡沫輕質土是通過泡沫作為主體產生作用的,固化前泡沫的密度及數量尤為重要。由于施工地域不同,原材料不同,都會有不同程度的消泡情況。對復雜的料源與地域差異,難以做出強制要求,只能通過施工前的消泡試驗來鑒定材料與發泡劑的適應性。因此開工前必須對原料進行適應性鑒定,確認材料的合用性。同樣,在施工前也要做消泡試驗,如果消泡率超過規程要求,應退返水泥漿料。

5.2防水

泡沫輕質土固化后屬于透水材料。施工時不注意采取防水措施,冬季會因凍脹破壞結構。地下水位以下施工時,注意采取排水和防水措施。保證內部不被水侵入。排水措施為:設置滲水盲溝、有孔排水管或濾水層。防水措施為:在填筑體頂、底面鋪設防水土工膜,側面臨空面設置保護壁。

5.3基底處理

固化后的泡沫輕質土抗剪性能較低,應嚴格保證基底壓實度。如局部無法壓實,可采取換填的方法來保證基底承載力達到要求。

5.4固化后的檢查

按照《規程》要求對泡沫輕質土試件做抗壓強度檢查,如果留取抗壓強度的試件未達到設計要求時,應對該工日澆筑實體鉆芯檢查,足夠頻率的芯樣合格,即確認實體質量合格。取樣頻率為每個澆筑區段不少于兩點。

成型路段需鉆芯檢測,查看整體澆筑質量和結構完整性。一般以澆筑區段為單位。發現不連續或內部消泡等問題,及時采取措施,情況嚴重的應返工。

6結語

泡沫輕質土的應用,解決了河清路道路整治工程施工難題,其具有準備時間短、施工便捷高效、施工作業面小等諸多優點。通過該工程更好地驗證了現澆泡沫輕質土在道路軟基換填處理中的優勢,良好的質量保證、便捷的施工方法、快速的施工進度、擴大的綜合效益,在未來的工程建設中,具有很高的市場前景和推廣價值。


 

 
 
 
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