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泡沫轻质土在河清道路整治工程中的应用

 
分享到:       来源: 时间:2016-1-19 9:02:33 点击:

1工程概况

宁波市河清路建于2007年,2号桥位于河清路中段,经过近年来使用,2号桥南北桥头道路沉降严重,本次改造计划将桥头原粉煤灰路基段用轻质泡沫混凝土换填,其中南路基换填15m+15m+20m+14.56m4段。北路基换填14m+20m+20m+5*20m+15m+15m10段,换填深度1.3m~1.7m,路基宽度均为36m。泡沫轻质土用于该工程桥头软土路基填充,泡沫轻质土结成一个整体可在承载力不变前提下有效的减轻路基自重,保证了道路整体质量和工期。

2材料要求分析

泡沫轻质土是用物理方法将发泡剂水溶液制备成泡沫,与必须组分(水泥基胶凝材料、水)及可选组分(集料、掺和料、外加剂)按照一定的比例混合搅拌,经物理化学作用硬化形成的一种轻质材料。

1)泡沫轻质土以热聚物表面活性剂为有机胶结料的聚合物,通过发泡机的发泡系统,将发泡剂充分发泡。泡沫标准密度50kg/m3,发泡倍率不低于1200。

2)水泥为强度等级42.5级的普通硅酸盐水泥。

3)粉煤灰采用二级粉煤灰。

4)现场拌合用水水量较大,准备自堆场东部内河取水,该河水质在工程开工前进行检测,施工中每天进行一次抽测,要求必须符合《混凝土拌合用水标准》(JGJ63-89)的规定。

5)施工配合比以6组试块为一组,共分2组分别测定7天和28天龄期强度,要求7天龄期抗压强度≥0.4MPa或28天龄期抗压强度≥0.8MPa。

3工艺流程及施工要点

3.1工艺流程

泡沫轻质土的施工工艺流程主要包括四大步骤:1)泡沫的生成;2)水泥或水泥砂浆的制备;3)泡沫轻质土的生成即泡沫与水泥(砂)浆的混合;4)现场浇筑施工。

3.2施工要点

3.2.1施工前的准备工作

1)施工前应根据设计要求进行泡沫轻质土配合比设计,试配试验时,应进行湿密度、流值和消泡试验,当流值满足要求、消泡试验确定的湿密度增加率满足要求时,应制取试件并进行养护,当消泡试验确定的湿密度增加率无法满足要求时,应调整发泡剂的稀释倍率或种类,或调整配合比组成材料的种类和用量,重新进行试配试验,当试配强度无法满足规范及设计要求时,应调整胶凝材料的用量、标号或品牌,重新进行试配试验。

2)施工前,应结合设备生产能力、工期要求等对设计的浇筑体进行浇筑区和浇筑层的划分,为浇筑施工做好相关规划。清除浇筑区基底杂物,尤其应排清基底的积水,当在地下水位以下浇筑时,应有降水措施,严禁在基底有水的状态下浇筑施工。

3.2.2泡沫生成

1)泡沫是由发泡剂稀释后加压缩空气经发泡枪生成,发泡剂的性能直接影响泡沫的稳定性,用于泡沫生成的发泡剂性能应该满足下列要求:①对环境应无不良影响,宜采用界面活性类发泡剂。②在0℃以上的温度环境,发泡剂不应出现离析现象。③稀释倍率不宜小于100。④标准泡沫密度宜为40kg/m3~60kg/m3。⑤发泡剂所制作的泡沫应细密,经消泡试验确定的湿密度增加率不应超过10%。

2)拌合水不应含有影响泡沫稳定性、泡沫轻质土的强度和耐久性的有机物、油污等杂质。

3)发泡剂的稀释、起泡应采用设备自动化控制,泡沫应细密、稳定。

3.2.3水泥浆制备

1)水泥浆可以在现场拌合,也可使用拌合站集中供应,由于每立方米水泥浆含水量远大于混凝土的含水量,拌合站对水计量宜采用流量,而不宜采用重量,以加快水泥浆制备时间。

2)泡沫轻质土对水泥浆中水泥强度无特别要求,但所用水泥必须先进行消泡试验,以确定其湿密度增加率是否满足要求。

3)水泥浆制备应连续,避免轻质土浇筑过程中,出现局部消泡、初凝现象,影响整体施工质量。

4)水泥浆在现场应进行进一步搅拌,以保证其均匀,无沉积,同时应在出料口设置过滤网,防止较大颗粒材料堵塞泵管。

3.2.4轻质土生成

轻质土是将气泡加压与水泥浆混合而成,施工过程中,每次启动机器后,需对生产参数进行调整,以保证轻质土的湿密度与流量满足设计要求。

3.2.5现场浇筑

做好预埋件、预留孔(水管、排水孔等)的安装,严禁在浇筑后在泡沫轻质土上凿孔打洞。原则上每分隔自下而上采用三次浇筑,浇筑厚度为1/2H+(1/2H-100mm)+100mm

浇筑泡沫轻质土,采用分区逐片浇筑的方法。第三次浇捣完毕根据设定浇筑面标高线找平。浇筑达到标定高度后用尺杆刮平。表面覆盖塑料薄膜进行保湿养护。浇筑后时应注意观察浆体下沉速度及高度,并及时采取促凝措施,还要详细记录,作为下次配料改进的参考。如果出现塌陷情况,应及时补充浇筑。

3.2.6成品保护

1)施工完毕及时按设计要求采取保护措施,24h内不宜上人或车辆(包括手推车),施工温度低时,时间可延长.不得损坏,以免造成后患。

2)施工要与有关工序作业配合协调,进入作业面的施工现场人员不得成品上面走动。

3)施工现场有专人负责看管下道工序的操作,不得使用手推车行驶,使用铁锹等工具时应避免铲破保温层,如有破损要及时修补。

4 质量检验

4.1材料检验

开工前,对水泥、粉煤灰、水及发泡剂进行消泡试验,确定发泡剂与其他材料的适应性。合格标准为泡沫轻质土湿密度增加率不超过10%。操作方法参考《现浇泡沫轻质土技术规程》(CECS249:2008)(以下简称“《规程》”)中8.3项执行。施工配合比强度试验和消泡试验均满足要求时,原材料可不做进场复验须保留水泥出厂合格报告以备查询。

4.2施工过程检验

施工过程检验包括检测湿密度、泡沫密度与流值:

a)湿密度与泡沫密度检测用1L的量筒,量取1L混合料,进行称重,重量值即为湿密度;量取1L泡沫进行称重,重量值即为泡沫密度;

b)混合料流值检测检测方法参考《规程》8.2项执行。

5施工技术难点

5.1消泡

泡沫轻质土是通过泡沫作为主体产生作用的,固化前泡沫的密度及数量尤为重要。由于施工地域不同,原材料不同,都会有不同程度的消泡情况。对复杂的料源与地域差异,难以做出强制要求,只能通过施工前的消泡试验来鉴定材料与发泡剂的适应性。因此开工前必须对原料进行适应性鉴定,确认材料的合用性。同样,在施工前也要做消泡试验,如果消泡率超过规程要求,应退返水泥浆料。

5.2防水

泡沫轻质土固化后属于透水材料。施工时不注意采取防水措施,冬季会因冻胀破坏结构。地下水位以下施工时,注意采取排水和防水措施。保证内部不被水侵入。排水措施为:设置渗水盲沟、有孔排水管或滤水层。防水措施为:在填筑体顶、底面铺设防水土工膜,侧面临空面设置保护壁。

5.3基底处理

固化后的泡沫轻质土抗剪性能较低,应严格保证基底压实度。如局部无法压实,可采取换填的方法来保证基底承载力达到要求。

5.4固化后的检查

按照《规程》要求对泡沫轻质土试件做抗压强度检查,如果留取抗压强度的试件未达到设计要求时,应对该工日浇筑实体钻芯检查,足够频率的芯样合格,即确认实体质量合格。取样频率为每个浇筑区段不少于两点。

成型路段需钻芯检测,查看整体浇筑质量和结构完整性。一般以浇筑区段为单位。发现不连续或内部消泡等问题,及时采取措施,情况严重的应返工。

6结语

泡沫轻质土的应用,解决了河清路道路整治工程施工难题,其具有准备时间短、施工便捷高效、施工作业面小等诸多优点。通过该工程更好地验证了现浇泡沫轻质土在道路软基换填处理中的优势,良好的质量保证、便捷的施工方法、快速的施工进度、扩大的综合效益,在未来的工程建设中,具有很高的市场前景和推广价值。


 

 
 
 
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