泡沫混凝土在市政道路工程中的应用

周 扬 张卓雯 熊 玮

（杭州余杭基础设施建设有限公司，浙江 杭州311000）

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1 泡沫混凝土技术特征

泡沫混凝土，无论是其新拌合而成的发泡混凝土浆体，还是硬化后的发泡混凝土固体，都表现出许多与普通混凝土不同的特殊性能。

1.1轻质性。泡沫混凝土中没有粗集料，且含有大量封闭汽包，气泡之间互不通水，使得其施工容重可以控制在4～10KN/m3，相当于普通水泥混凝土的1/4～1/6左右，能有效减轻路基质量，减小地基附加应力。

1.2高流动性。泡沫混凝土具有良好的流动性，施工最大水平运送距离达500m（加中继泵可运送至更远），垂直泵送高度可达100m。

1.3强度可调性。组成是影响泡沫混凝土强度的首要因素，主要包括水泥品种和强度等级、骨料种类与绝干密度、粉煤灰品质、外加剂品种和发泡倍数等。泡沫混凝土的强度可在0.3～5.0MPa范围内调节，用于路基填筑时，一般为0.4～1.0MPa。

1.4易施工性。泡沫混凝土只需使用水泥发泡机即可实现自动化作业。施工具有施工占地小，制作点和浇筑点分离，浇筑后无须机械碾压，不需振捣，作业面小等特点。

1.5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。固化后的自立性意味着轻质泡沫混凝土可垂直添筑，能有效减少道路占地。

驱动气缸选择广泛使用的40-250A型气缸。该气缸为带前后缓冲与自锁功能的双缸气缸，行程250mm，满足扇叶平移及塞拉形成需要。前进锁闭功能保证在断气、断电等极端情况下，车窗不会在高速空气冲击作用自行打开，可以保证车窗密封及安全性。前后缓冲功能可防止剧烈撞击导致玻璃破碎或机构损坏。

1.6耐久性。泡沫混凝土耐久性大于50年，可与主体工程同寿命。

1.7环保性。泡沫混凝土所需原料为水泥和发泡剂，发泡剂为中性，不含苯、甲醛等有害物质，可避免环境污染和消防隐患。

2 在市政道路工程中的应用

泡沫混凝土构造要求与工程应用环境密切相关，针对不同的使用功能，其构造要求各不相同［2］。其主要技术特征见下表。

泡沫混凝土在道路工程中应用分类及其主要技术特性

2.1道路新建工程

泡沫混凝土在道路新建工程中主要应用于软土路堤、桥头路堤、台背填筑等。

2.1.1 软土路堤。一般用于深厚软土地区，充分利用泡沫混凝土的轻质性，有效减少基底附加应力，减少路基沉降，使路基沉降被控制在允许范围内。

2.1.2 桥头路堤。利用泡沫混凝土的轻质性，减少路基沉降，减少桥梁与桥头路基的沉降差，提供较舒适的行车条件。

2.1.3 挡墙台背填筑。利用泡沫混凝土的轻质性及自立性，减小挡土墙的侧向压力，可减小挡土墙的墙身尺寸，降低挡土墙对地基承载力的要求。

2.2道路改扩建工程

泡沫混凝土在道路改扩建工程中一般用于软土地区的高等级道路的路基拓宽，利用泡沫混凝土的轻质性，减少新路基与老路基的沉降差异。

2.3道路维修养护工程。在道路维修养护工程中，泡沫混凝土因自身的轻质性、流动性、耐久性、易施工性，可用于路堤滑移治理、桥头跳车治理、基础脱空区治理、管涵基础病害治理、废弃管道回填等。

2.4其他工程

2.4.1 拱圈填土。拱桥的拱圈填土在结构自重中占有相当大的比重，若拱座及拱圈上方填料采用泡沫混凝土，可大大减轻结构自重，减少下部结构工程量，减少桩长，从而弥补拱桥结构自重偏大的缺点。

2.4.2 补偿基础。当道路路基跨过地下特殊结构时（如地铁），利用泡沫的轻质性，采用补偿基础的形式跨过，可实现不增加地下结构的附加应力。

3 设计施工过程中的质量控制要点

3.1泡沫混凝土设计过程中，应根据自然条件、技术要求、工程规模和工程环境，合理选择构造尺寸和性能指标。

3.2泡沫混凝土用于路基填筑时，其抗压强度应按道路等级及其在路基中的不同部位合理取值。

3.3泡沫混凝土应避免暴露使用。设计应确定泡沫混凝土填筑范围，估算填筑体积，并做好封闭设计。

3.4泡沫混凝土具体配合比应根据不同类型发泡剂通过试验确定。

3.5泡沫混凝土路堤稳定性验算包括地基承载力、抗滑移、抗倾覆等内容。

3.6在受水位影响的工程区域，泡沫混凝土填筑设计要充分考虑浮力的影响，应做抗浮设计验算。

3.7将泡沫混凝土用于深厚软土地基路堤填筑时，除了路堤要满足稳定性验算要求之外，还应进行施工期沉降分析及工后沉降预测。

3.8大体积泡沫混凝土填筑时，宜适当设置沉降变形缝。

3.9泡沫混凝土填筑体顶部、底部及其他特殊部位宜设置钢丝网补强。

3.10泡沫混凝土在高挡墙、高桥台背部填筑时，应验算土压力对构造物的影响。

4 结语

泡沫混凝土作为一种新型的建筑材料，具有良好的工程应用性能。将泡沫混凝土应用于市政道路工程，能有效解决新建路基沉降量过大、拓宽工程中新老路堤不均匀沉降的问题，还能解决桥头跳车、高填方放坡困难、路基修复等特殊问题，具有良好的经济效益和社会效益。为进一步拓展泡沫混凝土在市政道路工程中的应用，需要对以下几方面进入深入研究：

①进一步完善泡沫混凝土的材料生产工艺和施工工艺，降低工程造价。②不断深入研究，提供发泡倍数更高、泡沫稳定性更好地高效发泡剂。③当前泡沫混凝土主要用于路基填筑，可进一步扩大其应用范围。

［1］吴颖峰，王海峰.基于泡沫混凝土技术的公路拓宽工程改建［J］.铁道建筑，2013（2）：75-77.

［2］于航波，吕锡岭，姜天鹤，等.泡沫混凝土在软基地区高速公路拓宽工程的应用［J］.城市道桥与防洪，2010（10）：144-146.