泡沫混凝土在高速公路应用简介PPT课件

.,1,河南华泰建材开发有限公司,.,2,目录,一、泡沫混凝土简介二、产品特点三、工艺流程四、应用范围五、产品优势六、相关报道,.,3,一、泡沫混凝土,泡沫混凝土是通过发泡机的发泡系统将发泡剂用机械方式充分发泡，并将泡沫与水泥浆均匀混合，然后经过发泡机的泵送系统进行现浇施工或模具成型，经自然养护所形成的一种含有大量封闭气孔的新型轻质保温材料。,.,4,二、泡沫混凝土用于高速公路的特点,某道路施工前与浇筑泡沫混凝土施工后,轻质高强不可压缩冲击能量吸收性能好密度和强度可调节,直立性隔声高流动性施工便捷性,.,5,三、工艺流程,泡沫混凝土的生产过程包括泡沫制备、泡沫砼混合料制备、浇注成型、养护、检验。,.,6,四、应用范围,.,7,.,8,泡沫混凝土可解决解决困惑道路工程界的诸多问题（一）减轻荷重或土压方面公路桥台背路基换填可有效解决软基路段预压不充分遗留的工后沉降、桥头跳车问题道路扩建中的加宽路基填筑可更好解决新旧路基差异变形问题，并可节省征地，避免拆迁山区陡峭路段的路基填筑可避免高填高挖带来的施工技术难题，并可节约土地、保护自然地理地质环境桥梁减跨采用现浇泡沫轻质土填筑桥台台背，可解决土压力和台前锥坡放坡问题，将桥台优化为简单的单排桩桩柱式桥台并减少因锥坡放坡而增加的桥跨，大幅降低工程造价地下大跨度结构工程的覆土减荷利用泡沫混凝土来降低结构的上覆荷重，确保结构安全（二）利用泡沫混凝土自流平特性，用于空洞及狭小空间充填，可避免常规填料充填不饱满的缺陷。采空区、岩溶区、建筑基坑、隧道垮塌形成的空洞及地下管线周边空隙，均可采用泡沫混凝土进行回填。,.,9,五、产品优势,.,10,桥头跳车问题是未能解决的世界级难题，70%的道路维修费用是花费在路桥过渡段的修补，桥头跳车的主要原因是地基的承载力不够，路基的填料容重过大。而传统的处理方法是提高地基的承载力，不但很难从根本上解决问题，还存在工期过长、造价过高等问题。泡沫混凝土的应用，对桥头跳车的问题迎刃而解。,（一）桥台台背回填,.,11,1、现浇泡沫轻质土用于软基路段桥台台背换填时，利用轻质性、固化后的自立性，可对常规工法作如下优化：1）优化双排桩桥台为单排桩桥台；2）大幅降低软基处理强度。优化后，具有减少沉降和不均匀沉降、彻底消除台背路堤填料本身的工后沉降、避免桥头跳车病害并大幅减少工后台背维修费用等技术经济优势。,2、泡沫轻质土用于旧路桥头跳车治理时有以下优势：常规加铺路面工法直接在原有路面上加铺新路面，以消减沉降导致的路面坡差；由于增加了荷载，维修后总沉降进一步加大，势必在后续某一时间需要再次进行同样的加铺路面维修，会导致工后维修与工后沉降的恶性循环。泡沫轻质土换填工法在第一次需要进行工后维修时，对原路基填土进行泡沫轻质土换填，则地基土处于超固结状态，由此，后续工后沉降得到彻底消除，无需再次进行路面加高维修，可一劳永逸解决桥头跳车问题。,.,12,图2为台背采用常规填料时桥台与路基结合部附近沉降关系曲线示意图，沉降曲线在结合部附近发生了突变。,.,13,.,14,A1、A2桥台两侧路基部的沉降曲线。,A1、A2桥台前列桩基的弯矩随深度的变化曲线,虽然两种填土的沉降曲线的变化倾向基本相同,但用气泡轻质填土的A2桥台侧路基部的沉降很小,降曲线的变化非常平缓,施工后五个多月的时间里沉降量只有5cm,且已处于沉降稳定状态;而采用一般填土的A1桥台侧路基部的沉降大,沉降曲线的斜率变化大,在同样的观测时间内,总沉降量已接近35cm,且有继续沉降的趋势;五个月的时间里,采用两种不同填土路基的沉降差已超过了30cm。,A1、A2桥台两侧路基部的承受的土压力比较,.,15,广东中江高速公路中山新隆至港口段位于珠江三角洲河网区，地基的含水量大，压缩性高、强度低、渗透性差，属于超软弱地基。中江高速公路港口匝道桥桥台处填土沉降量过大远达不到沉降稳定标准，而通过采用泡沫水泥轻质土作为桥台一侧的回填土，可以大大减轻对软基的荷载，从而使得路基的工后沉降量大大减少，能有效的解决因桥基间差异沉降等引起的桥头跳车问题。,.,16,广东省江门市江海区南冲高桥始建于1998年，由于桥梁建在软土地基上，桥梁投入使用后，桥台两侧路面每年均出现较大幅度的沉降，累计最大沉降已达1.45米。短短10年间，公路部门共进行了20次沥青修补接顺，但始终不能解决越来越严重的桥头跳车问题。为了确保行人和行车安全，经多方案比较，最终选定了引进泡沫混凝土填筑新技术对该桥台进行改造。该工程完工后，桥梁两侧路面纵坡将由目前的9%降至3%，恢复至原设计标准。,.,17,（二）、道路加宽工程随着经济发展与交通量的日益增加，我国有不少公路需要进行道路加宽。泡沫混凝土具有容量轻、流动性能好，固化后可自立等特点，用于道路拓宽工程有以下一些优势：可垂直填土，节省用地、减少拆迁，在旧路基础上加宽几乎不需重新征地（见图1）；可大幅度地降低填土荷重，减少软基路段新老路基的差异沉降及路基附件建筑物的沉降破坏；通过配管输送，所需的施工作业面小，几乎不影响现有交通；施工工期短，给投资者带来超前收益。,.,18,绍诸高速公路上三段拓宽工程全长3.27km，工程起讫点桩位：SK1+260SK4+530，将原有高速公路4车道分别拓宽为6车道8车道（见图）工程泡沫混凝土达8.9万m，采用输送泵输送，由于输送泵的输送距离水平距离为400m，在沿线每隔800m设置一处泡沫混凝土搅拌站，共4处，搅拌站设置在便道的外侧，每一座搅拌站300。,.,19,西部沿海高速告诉珠海支线月环高架桥20右幅桥台道路加宽,.,20,当公路线路经过山区陡峭路段时，传统常规工法的设计施工方案如图(a)或(b)。而采用现浇泡沫轻质土填筑则如图(c)。三种不同工法的比较显示现浇泡沫轻质土工法具备以下优势：1.降低荷重，减少路基自身的滑动力矩，提高路基的抗滑稳定性；避免路基抗滑设计与施工的高难度和高代价。2.避免高填带来的稳定性问题及大量占用土地资源的弊端。3.避免高挖带来的高边坡支护代价及对环境的破坏问题。,（三）山区陡峭路段的路基填筑,.,21,广(州)梧(州)高速公路河口至双凤段高峰桥桥台处泡沫混凝土应用实例本桥左幅0#桥台处，地势陡峭，地表覆盖厚约48米煤系土，如果通过放坡方式填筑路基，需要补征地。如果修筑大型挡土墙，地基承载力不足，难以保证结构物稳定性，依据泡沫混凝土施工中使用的先进施工方法、施工工艺及施工设备，经研究决定，采用泡沫混凝土工艺填筑,.,22,广东云浮（双凤）至罗定高速公路泡沫混凝土填筑工程,.,23,（四）桥梁减跨当跨越道路的跨线桥较高时，常规工法为解决桥台台前锥坡放坡长度问题，桥跨数量和长度通常以两个台前锥坡坡脚净距为设计控制依据，其结果是桥梁总长往往远大于所跨道路要求宽度，本来1跨桥可解决的跨路问题需要23跨来解决,如采用薄壁式桥台，由于台后填土高，土压力大，桥台存在质量风险；为了抵抗土压力，势必大幅提高薄壁桥台桩基及台身造价。,.,24,（五）泡沫混凝土在地铁隧道减荷中的应用,天津西站南广场公交车场占地面积月12000，包含2004年新建箱体结构和局部上世纪七、八十年代建设的老箱体结构。现状地面标高为大沽高程2.02m2.53m，规划地面标高为大沽高程+4.5m，地铁站上方增加覆土22.5m，增加荷载近50kN，为满足地铁1号线既有箱体结构顶板压弯裂缝宽度及顶板抗压强度要求，程设计单位（铁道第三勘察设计院集团有限公司）提出路基换填方案。方案采用泡沫混凝土等荷替换法对箱体结构顶板上部填土进行替换，使之既满足结构顶板相关要求，亦满足规划路面高程对填土高度要求。现浇泡沫混凝土容重一般为510kN/m，具有强度高、稳定性强、价格较低、无燃烧隐患和受到油污染的隐患；对其他管线无特殊要求，管线可直接布置于换填土层中；施工简便，不另需单独连接构件；对箱体结构无扰动的有点，因此作为路基轻质填料在市政及高等级公路等土木工程中进行过多次应用，并获得成功。,依据西站交通枢纽整体工期的要求，本工程开工日期为2011年2月10日，完工日期为2011年4月31日。施工过程中两期进行施工，第一期施工截止2011年2月初，完成工程量的1/2左右，第二期施工至4月31日，完成全部工程量（约32000m）,.,25,.,26,依据设计图纸及相关工程量计算规则，本工程的主要工程数量如表1：表1主要换填部位施工数量表,.,27,换填结构剖面图,.,28,北京森林公园地铁站覆土减荷现浇泡沫混凝土工程,上海地铁7号线泡沫轻质土工程,.,29,（五）泡沫混凝土在回填灌浆中的应用,在山西引黄工程连结段穿管回填灌浆工程中，采用的泡沫混凝土的密度等级为1200kg/m3，并采用泡沫混凝土生产和泵送设备，一次回填泡沫混凝土220m，泵送距离250m，回填长度40m。检验结果表明，泡沫混凝土基本填满了整个洞穿管与遂洞间的空隙。抗压强度达2.0MPa，满足设计要求。与普通混凝土相比，采用泡沫混凝土回填灌浆具有施工简便、回填速度快、回填充实度高、管道上浮力小、综合成本低等特点。,.,30,（六）泡沫混凝土在隧道衬砌中的应用铁峰山2号隧道工程中在膏盐段为了抵抗膏盐吸水膨胀后产生的膨胀压力，要求在隧道初衬与二次衬砌间设置一层泡沫混凝土。根据隧道围岩的地质状况,由于主要为白云岩、膏岩互层，膨胀压力不大,加之要求施工过程中严格防水，所以要求的泡沫混凝土应具有一定的性能指标：抗压强度为0.40.7MPa，孔隙率68%，堆密度800kg/m3。,.,31,根据工程结构特点及荷载要求,设计单位曾组织专家对各种轻型材料如EPS、轻质粉煤灰、陶粒混凝土等进行了多次方案优化比选论证,在满足设计各项指标的前提下,对其经济性、环保性、施工性等进行了综合评估,最终选用了泡沫混凝土进行减荷回填。气泡轻质土有较高的吸水性,胶凝材料采用快硬水泥时,可大幅度地降低其吸水率,提高泡沫混凝土在工程中的减荷效果。,.,32,六、相关报道,.,33,天津公司天津大道双港高架特大桥首次成功应用现浇泡沫轻质土2010-5-18铁路建设报通讯员：文学红5月18日，由中铁一局天津公司、天津市高速公路发展公司及天津市市政工程设计研究院组织的现浇泡沫轻质土在道路工程中的应用观摩与技术交流会，在中铁一局天津大道双港高架特大桥施工现场举行，该材料在天津市首次应用。在中铁一局天津大道双港高架特大桥施工现场，来自建筑行业的设计、监理、施工等单位100余人观摩了双港高架特大桥现浇泡沫轻质土的施工工艺、工程试验等，并举行了泡沫轻质土在道路工程中的应用技术交流会，推广现浇泡沫轻质土施工技术及其应用。现浇泡沫轻质土目前已在国家重点工程中成功应用，具有轻质可调、工期短等特点，该材料单位容重为0.6吨/立方，用于替代常规填土（1.7-1.8吨/立方），可以有效减小台后沉降量，解决桥头跳车这一质量通病，是目前正在推广应用的一种新土建工程材料。现浇泡沫轻质土在天津大道双港高架特大桥起点引路的首次运用，加快了该桥的施工速度，减小沉降，降低工程成本，提高了天津大道双港高架特大桥的建设质量。,.,34,我省首次召开泡沫混凝土应用技术交流会（杭州市交通局网站信息局办摘编2009-10-28）10月23日，浙江省内首次泡沫混凝土应用技术交流会在申嘉湖杭高速公路余杭段L8标召开。省交通厅、省交通集团、浙北公司、各地区质安局及省内各高速公路指挥部等负责人参加了技术交流，并现场观看了施工流程。泡沫混凝土是通过发泡机的发泡系统将发泡剂用机械的形式充分发泡，并将泡沫与水泥浆和其他外掺材料按一定的比例充分均匀混合，然后经过发泡机的泵送系统进行现浇施工，经自然养护所形成的一种含有大量封闭气孔的轻型填筑材料。具有轻质性，强度可调节性，高流动性，固化后的自立性，低弹减震性好，防水性能强，耐久性好、隔热、隔音、抗冻性良好，环保性能好等特点。省厅等领导仔细听取了泡沫混凝土施工工艺及流程介绍，并观看了现场施工情况，对