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摘要：为了更好的的解决公路工程软土地基沉降、桥头跳车等问题，泡沫混凝土在公路工程中得到了进一步应用，在本文中，笔者结合具体的工程，从泡沫混凝土的制作工艺、施工过程控制等方面，对泡沫混凝土出现开裂及其防治问题作了较为系统的探讨。
关键词：泡沫混凝土；质量问题；开裂防治
众所周知，泡沫混凝土在性能上具有轻质、强度可调、施工简便、自立性、耐久性等诸多的优点，但需要采用泡沫混凝土进行处理的路段均为地质不良地段，土质具有高压缩性、力学性质差等特点。施工过程中出现的裂缝是一个普遍存在又难于解决的工程实际问题，从而影响了泡沫混凝土工程的质量及其应用技术的进一步推广和普及。在本文中，笔者结合具体的工程案例，具体分析了泡沫混凝土的常见质量问题与控制措施。
一、工程概况
本项目工程为温州市大门大桥二期工程项目，路线全长6.215km，项目位于海积平原区，不良地质路段主要为软土路段，沿线软土地层主要有淤泥质粘土和淤泥，都具有高压缩性，力学性质差，路基填筑后易产生沉降。根据软土工程性质，对沿线桥头路基路段采用30m泡沫混凝土地基，相衔接路段设置30米的过渡段采用塑料排水板结合超载预压的方法进行处理；软基处理先施工塑料排水板并预压，然后再进行泡沫混凝土施工，使路堤稳定性达到安全要求。在泡沫混凝土上下各50cm的位置设置钢丝网片一层，本项目共需施工泡混凝土25486立方、钢丝网片25334平方。
二、泡沫混凝土的施工过程
（一）配合比选择
为确保试验检测在工程建设中的“事前指导、事中控制、事后验证”作用，对泡混凝土进行配合比选择，通过不断比较，选择如下配合比
上路床配合比
（二）施工准备
1、地基处理
为了让气泡混合轻质土与地面很好的结合，施工过程中对地基进行整平、夯实加固，并在基底铺设30 cm厚碎石层做为透水垫层。由于气泡混合轻质土一旦吸水，其容量就会加大，为不使其轻量性受到影响，根据实地情况，先设置临时排水，并先施工封闭土层.
2、机械设备选择及设置
采用KL-35R/45R型发泡机进行泡沫混凝土的制做，软管进行泵送。由于本项目泡沫混凝土施工点比较分散，机械设置随施工点进行转移，减少输送距离
（二）施工过程控制措施
为确保泡沫混凝土施工质量，我公司在施工过程中着重从以下几个方面着手进行控制
1、模板安装
由于气泡混合轻质土在铺设时有良好的流动性，采用木模板使其成型，因每个桥台泡沫混凝土长30m，宽24.5m，根据现场情况每个浇筑区长10m、宽7-10m，每个桥台设置9外浇筑区，每个浇筑区之间设置1 cm厚泡沫板做为伸缩缝，对模板接缝处进行密封，防止漏浆。另外，为了防止壁板发生变形及上浮现象，采用纵横肋加固，确保接头牢靠。
2、浇筑
气泡混合轻质土中的气泡要保持其独立细微而分布均匀的特性，为了把气泡的消解及材料离析现象控制到最小程度，浇筑过程采用的方法为：从软管的前端直接浇筑，且出料口埋入气泡混合轻质土中。为确保工程质量，避开夏季高温时段和雨季施工
①泡沫混凝土浇筑时，泵送管出口与浇筑面保持较小角度，且埋入泡沫混凝土内不小于20cm，使泡沫消泡量降到最低
②浇筑过程中如果遇到紧急情况需要停机，中间等待时间如超过10分钟时及时清管
③浇筑过程中减少对泡沫混凝土拌和物的扰动，并密切注意拌和物的品质变化，快浇筑到顶层时利用人工扫平，采用往后直拉的方式拖移浇筑管.
④泡沫混凝土每层浇筑完毕硬化后浇筑上层前，对填筑体顶层表面覆盖土工布进行保湿养生。
⑤顶（底）面以下（上）50-100cm位置设置一层网眼为5cm*5cm的钢丝网片，钢丝直径3mm，钢丝网片纵横向搭接长度10cm，在变形位置，钢丝网断开铺设。
⑥严格控制每层浇筑厚度，上路床80cm按两层施工，其它部位控制在30-50cm
3、沉降观测
在泡沫混凝土浇筑完成后选择两个断面设观测点进行沉降及位移观测，在沉降稳定后进行下一步工序的施工
三、泡沫混凝土的常见质量问题及防治措施
泡沫混凝土施工过程中虽经我公司严格控制，但裂缝和沉降不均是一个普遍存在又难于解决的工程实际问题，由于裂缝的存在和发展通常会反射到路面上，降低路面的使用寿命和舒适性，根据本项目施工过程中产生的问题进行探讨分析，并针对具体情况提出一些预防、处理措施
（一）泡沫混凝土路基裂缝形式
1、横向裂缝：多分布在距桥台20m及25m的位置，其中20m的位置在伸缩缝的位置，裂缝基本横向贯通，宽度0.5cm-1.5cm不等，有时一个桥台同时出现2道或两道以上裂缝
2、表面龟裂：此类裂纹主要表现在施工过程中产生，容易控制与处理。如K1+374白蒲河桥0#台，因施工季节在夏季，下午3点施工时气温任有30℃，刚浇筑完毕部分水分已蒸发，等混凝土初凝进行养护时已出现龟裂裂，用肉眼可冶辨识。
3、不规则裂缝：分布及走向无规则的裂缝
（二）泡沫混凝土路基裂缝产生的原因
1、设计方面
①设计强度偏低，每项目设计强度为0.6、0.8Mpa，安全储备小，使泡沫混凝土成型后刚度低，整体扰度偏大，引起不规则裂缝
②基础设计处理不当，直接在软土地基上铺筑碎石垫层后施工，引起不均匀沉降，使上部结构产生附加应力，导致泡沫混凝土开裂，
③未进行超载预压就进行泡沫混凝土施工，导致到每增加一定荷载就会引起一次开裂，且相领路段超载预压期为一年，相领段路基的沉会导致到泡沫混凝土的沉降
2、施工方面
①流动度、容重控制有欠缺，由于我公司施工时采用的是连续式泡沫混凝土发泡机，泡沫混凝土控制有不当的地方
②混凝土浇筑时间过长
③施工速度过快，上荷快，特别是早期浇筑的K0+793塘下2号桥，前一天浇筑完成下一层泡沫混凝土，第二天即在上面装模进行下一层浇筑，造成泡沫混凝土早期受损
④泡沫混凝土未凝固前细砂下沉，造成表成浮浆过厚
⑤养护不到位，泡沫混凝土由于孔隙大，吸水量大，特别是夏季施工的泡沫混凝土，在养护时前面刚刚浇完成水，后面水分已蒸发。泡沫混凝土的开裂、收缩与吸水三者之间的关系是比较密切的。一般情况下，泡沫混凝土的早期养护管理不善、保水措施没有起到预期的效果和使用的条件比较苛刻等，均匀造成泡沫混凝土内部水分的流失，从而致使泡沫混凝土发生收缩、开裂。
（二）泡沫混凝土路基裂缝防治措施
1、设计方面
①提高泡沫混凝土的强度及容重。考虑到公路工程后期交通荷载大等原因，泡沫混凝土的体积密度在800~850kg/m³，强度不低于1.5MPa，提高泡沫混凝土的整体性。
②泡沫混凝土路段先采用其它路段的施工工艺，对路基进行填筑并超载预压，在沉降稳定后再进行反开挖后进行泡沫混凝土的浇筑。如本项目K1+374白蒲河桥0#台泡沫混凝土紧邻的路基填筑路段沉降达1.2-1.8m，泡沫混凝土的容重约为路基填筑材料最大干密度的1/3，在施工完成会由于沉降产生不规则的裂缝，特别是紧邻填筑路基的10m，由于泡沫混凝土与路基填筑沉降的不均匀造成紧邻路基填筑的泡沫混凝土断板并单方向下沉，而在施工路面结构层后由于荷载的增加，又会带来一轮新的沉降。
③验算工程稳定性和地基承载力，对淤泥质路段对地基处理后再进行泡沫混凝土施工。
④为减轻路面上方动荷载影响，方便路面结构层施工，同时提高泡沫混凝土防裂功能，泡沫混凝土上方设置一层厚度15-20cm的C25混凝土顶层
2、施工过程控制
①加强对流动度、容重及配合比的控制，拌和站每迁移一次重新进行标定，并选用间歇式搅拌机，减少输送距离，多过多种途径减少气泡的损失及气泡分布的均匀性，并避免雨天施工
②严格控制施工率，在下层泡沫混凝土浇筑完毕并产生一定强度后再进行下一层施工，宜在浇筑3天后再进行下一层施工，减少早期破坏
③加强早期的保水养护，优化养护制度；避免30℃以上高温施工，防止由于急速干燥而产生裂缝，固化后立即加盖土工布或薄膜等进行保护，高温天气施工增加养护次数，以保证泡沫混随时保持湿润状态为目的
④在满足相关标准的前提下减少每次浇筑面积，多设置沉降缝和膨胀缝，根据功能需要设置相应的构造形式，严格控制泡沫混凝土中的砂用量
⑤施工前充分考虑施工期沉降及工后沉降，根据沉降来计算泡沫混凝土每层填筑厚度
⑥严格控制混凝土浇筑时间，单个浇筑区浇筑层的施工时间控制在水泥浆初凝时间内；钢丝网铺设时确保保护层厚度不小于30cm
3、裂缝的处理
为确保泡沫混凝土的裂缝不反射到路面，提高泡沫混凝土的整体性，提高路面的使用寿命和舒适性，对已出现裂缝的泡沫混凝土在沉降稳定后，我公司对裂缝按如下几种处理方式进行处理：
①一般的龟裂先将表面裂缝清洗干净，待干燥后用环氧树脂胶灌缝或用表面涂刷封闭。
②裂缝较大时，沿裂缝凿成八字形凹槽，冲洗干净后，用环氧树脂胶泥嵌补。
③通长、贯通的危险结构裂缝，裂缝宽度大于0.2mm的路段沿缝凿成V字形凹槽冲洗干净，凹槽顶宽不小于40cm，将环氧树脂液用压力灌入缝内封闭，然后浇筑高一等级标号的泡沫混凝土。
④用以上几种方式处理后再在泡沫混凝土上面铺设一层15-20cm厚C25钢筋混凝土
结语：
泡沫混凝土的性能比较优良，但是其制备是一个比较复杂的系统工程，可能在制备过程中稍不注意，就会出现质量问题，比如泡沫混凝土的收缩、开裂等。所以，在制备过程中，必须重视用料、水灰比、早期养护，以及配合比、外加剂等因素的影响，层层把关，确保制备出高性能的泡沫混凝士，确保其不出现开裂，更好发挥其性能上的优势。
参考文献：
[1]潘志华，陈国瑞，李东旭等.现浇泡沫混凝土常见质量问题分析与对策[J].建筑石膏与胶凝材料，2014（1）
[2]王朝强，许秀霞，谭克锋.我国泡沫混凝土的研究现状[J].混凝土，2013（12）
[3]卢忠远，牛云辉，董伟明等.外加组分对泡沫混凝土收缩性的影响研究[J].混凝土，2013（08）
[4]林辉.发泡剂及其对泡沫混凝土的研究与应用进展[J].新型建筑材料，2013
[5]人民交通出版社。公路工程泡沫混凝土设计与施工指南，2013
论文作者:胡德高
论文发表刊物:《基层建设》2015年26期供稿
论文发表时间:2016/3/21
标签：混凝土论文; 泡沫论文; 裂缝论文; 路基论文; 气泡论文; 路段论文; 预压论文; 《基层建设》2015年26期供稿论文;