杭州路达公路工程总公司 浙江省杭州市 310024
摘要：随着我国城乡结合部公路改建扩建与城镇道路的交通飞速发展，道路使用性能与要求不断提高，其中在路桥结合部的桥台背处理工程应用中，为更好的减轻桥头“跳车”现象，泡沫混凝土以自身重量轻、抗压缩强、流动性高、节能环保、经济适用的特点，作为桥台台背填筑的新型轻质混凝土材料的应用取得了很好的工程效益，本文正是基于这一背景，首先结合工程实际，其次就泡沫混凝土的技术特点及工艺进行阐述，最后对桥台台背处理的应用技术进行探讨，以供参考。
关键词：桥头跳车；泡沫混凝土；施工技术
1、桥头跳车
1.1桥头跳车及其危害
桥头跳车，是由于道路桥头路基段（桥台背）及伸缩缝处的差异沉降或伸缩缝破坏而使路面纵坡出现台阶引起车辆通过时产生跳跃的现象。桥头跳车问题一直是困扰工程技术人员的难题之一，解决桥头跳车的问题，是道路建设者的重要任务，究其原因是组成材料的刚度、强度、胀缩性等存在差异，且桥头连接处受力时易形成集中应力，在车辆荷载、结构自重、自然因素作用下，桥梁与道路同时发生沉降，但两者的沉降量有很大差异，道路的沉降量远大于桥梁的沉降量，形成错台，导致行车时发生桥头跳车。
桥头跳车的危害主要表现为：影响行车舒适性，降低行车速度、影响行车安全，影响车辆运营费用和加速桥梁及路面的病害，造成维修频次高、费用大。
1.2桥头跳车常规处理方式：
①合理设置桥涵构造物：根据桥台背填方路基的地质情况、填方高度、路堤长度、填料来源及路堤沉降等问题，选择恰当的桥涵位置、跨径及桥台后部防护工程，尽量避免大河面小跨径桥涵。
②台背软弱地基处理：根据实际情况采用排水固结法、换土法、振动碎石桩法等，以改善地基性能，提高地基承载力，减少沉降，缩小桥台与路堤的沉降差，避免错台。
③严格控制填料质量：桥台后宜填筑内摩擦角较大的透水性材料，便于控制压实质量，减小路基压缩沉降；同时，选用内摩擦角较大的填料也有利于台背缝隙中渗入的雨水沿盲沟或泄水管顺利排到路基外。
④桥头路面作特殊结构处理：考虑桥台与台背路面在结构、材料、刚柔、胀缩等方面存在的差异，为了在其纵、横向都能平顺逐渐过渡，可采取设置枕梁、搭板和设置变厚式埋板的措施。
2、泡沫混凝土技术性能和特点
2.1泡沫混凝土的概念
泡沫混凝土是用物理方法将泡沫剂水溶液制备成泡沫，再将泡沫加入到由水泥基胶凝材料、集料、外加剂和水制成的料浆中，经混合搅拌、浇注成型、自然养护而成的一种含有大量封闭气孔的轻型填筑材料。
2.1泡沫混凝土的技术性能
①轻质性：在泡沫混凝土内均匀分布着大量的独立闭合胶质气泡，气泡膜是一种具有较强韧性的物质，气泡之间互不贯通，从而使材料的容重大幅度减轻，公路建设使用的泡沫混凝土湿容重约为500-800Kg/m3，其饱和容重仅为常规土石填料的1/4-1/3。
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②抗压缩强：泡沫混凝土无侧限抗压强度达到0.3-5.0Mpa，可以根据工程需要通过水泥的种类、掺量和气泡的含水率等进行调节，有试验表明在10万次反复荷载的作用下，其无侧限抗压强度基本没有下降，抵抗压缩变形的能力显著，不容易变形。
③流动性高：由于组成材料中不含粗细集料等，泡沫混凝土具有良好的流动性，在施工中可以通过软管进行泵送，输送距离可达500米以上，且不需要振捣具有自流平的特性，可以填充自密实，便捷高效。
④固化后的自立性：由于使用水泥作为固化剂，通常在水泥初凝后就会开始固化自立，固化后对挡桥台背几乎没有推挤力，可以直接进行垂直填筑。
⑤节能环保：主要原材料为普通硅酸盐水泥与发泡剂，发泡剂大都接近中性，不含苯、甲醛等有害物质，对人体安全无毒，避免了环境污染和消防隐患，还可以使用粉煤灰、矿渣等工业废料作为添加料，环保利废。
3、泡沫混凝土桥台台背处理中的应用
3.1泡沫混凝土工程应用：
桥台台背常规采用低压缩比的土(如碎石土或石渣土)来进行填筑，以每层15cm的厚度进行碾压、夯实，填筑达到设计标高后，一般需经过几个月、半年或一年以上的工后沉降期，软土路基段还需经过处理，工后沉降期较长，虽然提高地基的承载力，没有从根本上解决路基沉降问题，特别对交通影响压力大的城镇道路，工程建设的时效性与经济性矛盾越发突出。
3.2泡沫混凝土的技术要求
①水泥及外加剂的各项指标应符合产品的标准外，还应满足泡沫混凝土的抗压强度、流动性及气泡稳定性等对原材料的要求，施工中原材料配比主要根据具体项目的要求的容重、强度所决定，包括水泥配比、轻集料配比及水料比，本项目路面底面以下0-80cm，干容重6.5KN/m3，28d抗压强度≥1.0Mpa，路面底面以下80cm以下，干容重6.0KN/m3，28d抗压强度≥0.6Mpa流动度是指在自重作用下坍落产生的最大水平直径，其中流动度是衡量流动性的重要指标，流动度要求180±20mm。
②主要原材料水泥，因填充施工通常都是在常温下进行，固泡主要靠水泥的胶凝作用，所以在填充工程中的泡沫混凝土配合比必须以水泥为主体，采用高性能水泥配比量，一般情况下700kg/m3以下容重的的泡沫混凝土填充材料，水泥的配比量不能低于物料总量的70%，水泥计量的精度精确至±2%。采用42.5#或32.5#的硅酸盐水泥。水泥进场必须分厂家，按批、按品种分类堆放，并且必须有出厂合格证明及试验资料，绝对禁止使用超期和受潮结块的水泥。
③水料比在泡沫混凝土填充施工中，水料比应为水和各种干物料总值的比例，水料比不仅要满足水泥水化反应的需要，还要满足搅拌及浇注成型的需要，理想的水料比，应是水泥浆能够方便的混入泡沫，在混入泡沫后浆料不过稀，即容易浇注，又不会影响浇注的稳定性。
④采用无污染的高性能发泡剂，发泡剂的技术要求稀释倍率≥60，发泡倍率≥20，产生的气泡应均匀、细微，泌水率低，稳定性好，且互不连通，发泡剂计量的精度精确至±2%。
⑤根据要求的技术性能还可以掺加减水剂和促凝剂，减水剂不仅可以节约水泥用量还可以在保持水泥用量不减时可提高混凝土强度，促凝剂是能使混凝土迅速凝结硬化的外加剂，可加快泡沫混凝土浆体的凝结速度，使泡沫混凝土内部气孔均匀分布，微观结构合理，填筑体密度低、抗压强度好。
3.3泡沫混凝土的施工设备
泡沫混凝土生产的主要设备有水泥罐、水泥浆拌合机、搅拌发泡机、泵送设备等，设备相对简单，随着泡沫混凝土技术的推广应用，市场上出现了一些成套的专用生产设备，相对来说比较简单，占用场地面积较小，可在路基上设立拌合点。尽量采用生产效率高的设备，每小时生产在60立方米以上，保证施工连续性，由于泡沫混凝土采用软管输送距离可达500m以上，根据输送泵的能力及外加剂的调配，输送能力可进一步加强至900米，由此一个拌合点可以兼顾1km-2km路基桥梁段的施工，施工便捷。
3.4泡沫混凝土的施工工艺要求
①施工现场根据国家规范、设计图纸等的有关规定进行场地的清理、整平、基底的夯实，满足浇筑要求后即可进行浇筑。
②按照施工段落的要求合理设置变形缝，变形缝可采用20-30mm厚的聚苯乙烯泡沫板或者10-20mm厚的木板，变形缝支立应牢固。
③泡沫混凝土采用软管输送的方式进入每仓工作面，注意浇筑时保持浇筑面的水平，单层浇筑厚度0.3-0.8m，单块浇筑面积根据设备能力、浇筑厚度确定，确保浇筑泡沫混凝土初凝以前完成，上浇筑层应待下浇筑层终凝后方可进行，浇筑完成顶层时，应及时覆盖塑料膜或者土工布养护，养护时间3d，固化前应避免对其扰动。
④当遇到大雨或者长时间的小雨天气，对未固化的表面层采取遮雨的措施，重新浇筑上层前，应对被雨水消泡的表面层进行铲除清理。
4、结束语
综上所述，泡沫混凝土在处理桥台台背填筑方面的应用实例，取得了良好的工程效果，缩短了工期，能够显著提高施工质量，减少桥头跳车的情况的发生，经济与社会效益显著，值得广泛应用及推广。
参考文献
[1]《公路工程泡沫混凝土应用技术规范》（DB33/T996-2015）
[2]徐陈伟.泡沫混凝土在桥头路基处理中的应用[施工技术].住宅与房地产,2016年11月下.文章编号：1006-6012（2016）11-0123-01
论文作者:邱杰
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年7期
论文发表时间:2019/7/29
标签：混凝土论文; 泡沫论文; 桥台论文; 桥头论文; 水泥论文; 容重论文; 发泡剂论文; 《建筑学研究前沿》2019年7期论文;