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泡沫混凝土

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高陡地形泡沫混凝土抗滑轻质路堤施工技术

浏览: 发布日期:2020-09-07

前言

随着经济社会的发展,各地农村公路的建设都进入了一个飞速发展的时期。而随着西部开发的热潮以及边远山区交通的需要,一些特殊地理、地貌条件下的公路也在大量修建,以西南地区为例,这些地区的典型地貌是山大沟深,尤其是在云贵川和重庆等多高原和山脉地区。为了与这些地貌相适应,需修建大量的窄路面、多弯道、多变坡的公路。由于沥青类路面一般不宜铺筑在纵坡大于6%的路段上,纵坡大于3%的路段应考虑抗滑,水泥混凝土路面具有路面强度高,承载能力大,耐磨耗能力强,能见度好,使用寿命长,养护费用少的特点,行车油耗也较沥青路面少10%~15%,以及山区农村公路路面施工设备、技术条件和资金的限制,水泥混凝土路面在山区农村公路路面建设和硬化改造中得到了广泛应用。

泡沫混凝土拥有轻质、高流动、低弹性模量、环保和隔音等特点,并且其对桥台台背的回填、降低沉陷、桥的贴面、桥拱结构间的空洞以及最终桥面的填充和平衡地基的沉降起到了很好的作用,因此,在高陡地形抗滑处治中采用泡沫混凝土填筑成为一个新的研究方向。本文针对高陡地形的路堤在施工中经常遇到的问题,结合国内外最新研究进展,从结构选型、绿化、质量控制、技术经济效益、施工管理体系与制度等方面,开展高陡地形泡沫混凝土抗滑轻质路堤施工技术研究,为同类工程项目的设计和施工提供借鉴和参考。

1 泡沫混凝土抗滑轻质路堤施工技术

1.1 技术原理

在混凝土搅拌时加入适量的发泡剂,发泡后形成满足施工要求的轻质泡沫混凝土,经泵送至浇筑地点,浇筑前对路基进行清理并挖成台阶状,铺上透水土工布,安装好预制挡土墙面板和抗滑锚钉,增强路堤的抗滑性能,撒上一层碎石垫层,再浇筑泡沫混凝土,浇筑完一层后在上面铺一层钢丝网,来增强泡沫混凝土的抗拉强度,经过养护后,靠山一侧堆填种植土,可美化环境[1],如图1所示。

图1 高陡地形泡沫混凝土抗滑轻质路堤断面施工示意图

图1 高陡地形泡沫混凝土抗滑轻质路堤断面施工示意图   下载原图

 

1.2 工艺流程

高陡地形泡沫混凝土抗滑轻质路堤施工工艺流程如图2所示。

图2 泡沫混凝土施工流程图

图2 泡沫混凝土施工流程图   下载原图

 

1.3 操作要点

1)施工准备。根据实际施工条件,按设计要求进行测量放样,确定边线及基底高程;泡沫混凝土基底为原状土时,应按照JTGF10的要求进行场地清理、整平压实;在已填筑路堤上浇筑,应满足相应路堤划分区压实度要求;在浇筑泡沫混凝土之前应做好基底防、排水工作,坑槽开挖好后宜在最低处开挖宽度不超过1 m的泄水口,防止坑槽积水。在地下水或地表渗水比较丰富的区域,应采用防渗土工布对泡沫混凝土进行包裹处理,避免地下水长期渗流带走水泥基浆等物质;施工用电就近采用稳定的现场电源,检查用电安全措施是否健全;应结合设备生产能力、工期等要求划分浇筑区和浇筑层;浇筑区内分隔可采用模板等材料,并兼作为沉降缝、施工缝。模板及其支撑应具备足够的强度、刚度和稳定性,能承受施工过程中产生的侧压力,不渗漏。

2)填筑前基地准备。针对路堤施工的基底,按基底的土壤性质、基底地面所处的自然状态[2],同时结合设计对基底的稳定性要求和路堤填筑高度等采取相应的方法与措施处理。填筑前,按规定对基底范围内的地表杂土、树根等进行清除,用推土机推除耕植土到指定地点以备复耕,按规定对基地整平压实。对不同高度的路堤,根据设计文件要求进行基地处理施工。

3)挡土墙板预制。按配合比进行配料,并将全部材料装入搅拌机,搅拌时间不低于2分钟;其次钢筋绑扎,钢筋绑扎结束放入模具;浇筑混凝土,并采用附着式振动平台振捣密实,将混凝土内的气泡排除干净使混凝土内骨料混合均匀;当混凝土预制板的强度达到要求时方可脱模,拆模后需要继续养护,板块的保温、洒水养护时间为28天,待养生结束后堆放,并保证预制板表面平整光洁,棱角分明,线条顺直,表面没有蜂窝、麻面、破角掉边等缺陷。

4)抗滑锚钉的安装。斜坡上清除表层土层至中风化基层,然后开挖台阶,台阶宽度不小于2 m,每个台阶上打设抗滑锚钉,锚钉采用25的HRB400钢筋[3],长2 m,锚钉打设间距横向1 m,纵向2 m,间距每两个相邻锚钉间采用25的钢筋焊接,焊接符合相关规范要求。

5)基底处理。设置泡沫混凝土路段较高一侧的底部采用台阶基础做护脚兼保护基础,基础采用C25片石混凝土浇筑,基础嵌入中风化基岩深度不小于0.5 m,基础埋深大于1m,台阶高宽比小于2,台阶宽大于50 cm,台阶布置可根据具体地质条件确定。

6)泡沫混凝土浇筑。泡沫混凝土采用分层浇筑,单层浇筑厚度宜为30~80 cm,浇至路面架构下50 cm处,泡沫混凝土与结构面层之间采用级配碎石作为保护垫层,该垫层不应采用振动压实[4]。碎石采用级配良好的硬质石料,遇水软化的岩质不可采用(如泥岩等),最大粒径不大于10 cm,压实度大于95%,因路面有纵、横坡的要求,宜在泡沫混凝土顶层设置台阶,浇筑图如图3。

图3 泡沫混凝土浇筑

图3 泡沫混凝土浇筑   下载原图

 

7)养护。浇筑完后采用覆盖浇水的养护方式,浇筑完3~12小时内用草帘、芦席、麻袋、锯末、湿土和湿沙等适当的材料将混凝土覆盖,并经常浇水保持湿润。泡沫混凝土浇水养护日期对硅酸盐水泥,普通水泥和矿渣水泥伴制的混凝土不得少于7天。掺用缓凝性外加剂或有抗渗要求的混凝土,不得少于14天;当气温大于15℃以上时,在混凝土浇筑过后的3天中,白天至少每3小时浇水一次,夜间也应浇水2次,当混凝土强度满足设计要求时,进行下一个工序的施工。

2 应用分析

本技术已成功运用于G354石阡香树园至河坝公路改扩建工程和G352印江县城至两河口公路改扩建工程等公路工程项目。由于泡沫混凝土是强度高、轻质、高流动性和好的抗震性材料,通过采用轻质材料泡沫混凝土填筑,减小了路堤填筑荷载,提高路堤稳定性能,提高了道路运营的安全性和施工效率;采用预制混凝土挡墙,在有效提高施工速度的同时,防止了浇筑混凝土的浪费,有效节约了资源;采用泡沫混凝土施工,减少了对其他材料的使用,产生了良好社会和环保效益。

3 结论

本文针对工程中遇到高陡地形易滑的工程情况,结合特殊路基的施工技术,采用轻质材料的代表泡沫混凝土来处治,采用新型结构形式等措施式使路基稳定,提出了高陡地形泡沫混凝土抗滑轻质路堤施工技术,得出以下结论。

1)在高陡地形上采用泡沫混凝土填筑,不但可以减小填筑荷载,而且可以提高路堤抗滑性能,是一种减小路基沉降的材料。

2)从高陡坡地形路堤沉降角度分析路堤变形与机理,利用泡沫混凝土轻质特点,设置预制混凝土挡墙等措施,提高了路堤的稳定。

3)采用预埋拉筋连接,护脚采用片石混凝土,分层浇筑的泡沫混凝土之间设置钢丝网等,保证泡沫混凝土的浇筑质量。


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