屋面泡沫混凝土厂家
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产品描述

泡沫混泥土用于寒冷地区隧道保温
目前寒冷地区的隧道保温措施主要有供热法、防寒门法、敷设保温材料法。供热法需要向隧道内加热浪费资源,不符合节能大趋势;防寒门法不适合运量大、通过频繁的隧道;现在常用的是敷设保温材料法,保温材料一般敷设在衬砌层外面。泡沫混凝土本身就是一种现浇的保温隔热材料,当作为衬砌空间的浇筑材料时,其良好的弹性模量不但可以保护衬砌结构,而且由于其保温隔热性还可以节省外层敷设的保温材料,符合可持续发展的要求。一种材料,两种作用也体现了材料的高超性价比。
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泡沫混凝土的应用在全球范围内广受欢迎,特别是饱受恶劣天气、地震、飓风等自然灾害的地区。在北美,美国南部地区其需求量与实际生产量几近持平,在加拿大泡沫混凝土已广泛应用于隧道灌浆、填充和岩土工程。泡沫混凝土广泛应用,大部分是由于它良好的经济性能以及环保性能。
当然,在泡沫混凝土的功能应用方面前景也很广阔,尤其是在吸音隔音方面。周栋梁等验证了泡沫混凝土具有良好的吸声效果。另外,泡沫混凝土在保温隔热、抗渗防水、耐火等领域也具有广阔的发展前景。泡沫混凝土的导热系数相对比较低,具有很好的防火性。傅秀新等利用泡沫混凝土制作了防火型保险柜,试件的干密度越低,其耐火隔热性能越好。随着越来越多的泡沫混凝土功能的发现,作为功能材料将越来越会受到人们的关注。
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泡沫混泥土用于路基处理
地铁线路经过软基路段或者岩溶地区,为提高基底摩擦系数和地基承载力,确保基坑施工安全及预防铁路运营期间基底塌陷造成的危险,轨道交通设计中对部分工程进行换填,传统换填方案采用水平分层填筑、逐层碾压夯实、逐层检验的方法进行施工。传统工艺不仅施工速度慢,而且由于受到地下水等侵蚀易对填充材料的密实度产生影响,从而影响铁路行驶安全。 采用泡沫混凝土对路基进行换填,不管是在前期建设阶段还是后期维护阶段,因为其轻质高强、填筑自密实、沉降量小、施工速度快等特点,都决定了这个材料的高性价比。
地铁路线经常会跨越岩溶区或采空区,在这些区段修建路基,尤其是高路基,必须采取措施避免岩溶区出现塌陷,这些措施包括注浆、强夯等。但由于岩溶区、采空区地下空洞分布极不规则,且地质复杂,常规的处理要么代价高昂,要么无法处理,及时采用桥梁跨越这些区段也由于地下岩溶区、采空区分布的复杂性,桩基施工依旧存在巨大风险。而采用泡沫混凝土路基,由于荷载可减到常规路基的1/3左右,对岩溶区和采空区承载力的要求也可大幅降低,其相应的处理措施可大大简化或不做处理,且技术质量更有保障,与常规路基填筑比较,优势非常明显。
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一、简析目前铁路软基处理主要形式和利弊
1.1水泥搅拌桩
在铁路软基处理形式中,常见的就是水泥搅拌桩处理。针对地质情况不同,施工条件差异等因素影响,水泥搅拌桩又分为单向水泥搅拌桩、双向水泥搅拌桩、水泥砂浆桩、钉型水泥搅拌桩和旋喷桩。
从施工角度分析,前四种桩机机身大,所需工作面宽,行动缓慢,其施工便捷性、机动性差导致施工进度缓慢。
从安全角度分析,一般设计桩长均为10m以上。由于这四种桩机钻杆均不可分段拆卸,所以设计桩长决定了钻杆长度,钻杆长度就决定了钻机高度。临近营业线施工时如果桩机过高施工时需设防风绳防止桩机倒塌侵入限界造成行车事故,打桩施工地下处理较深对各种地下管线、电缆等造成巨大威胁,对施工安全、营业线安全及既有设备安全都埋下巨大隐患。
旋喷桩每延米水泥用量为150kg,相比单向、双向水泥搅拌桩每延米水泥用量65kg成本大大提高。旋喷桩机小、移动灵活,不会危及营业线安全。钻杆可分段拆卸,多适用于施工条件苛刻工作面不足的情况,但因其成本较高不能大面积广泛使用。
1.2袋装砂井
袋装砂井是采用EHZ-8型袋装砂井打桩机,配套设备有成孔套管、灌砂袋架及活动桩帽等,将灌满中、粗砂的砂袋打入软基中,配合堆载预压将软土地质中的过量水分通过砂袋和排水板等设施排挤出来以达到软土地基加固的效果。由于堆载预压期一般为6个月以上,大大降低施工进度给后续工程带来滞后影响。
1.3 CFG桩
CFG桩是将预先拌合好的混合料(水泥、粉煤灰、石屑、碎石)利用1:1的水泥砂浆润滑通过钻杆打入软土地基中达到软土地基加固的目的。施工时容易造成断桩、缩颈、混合料离析等质量事故,且工艺复杂施工进度缓慢。现已基本被水泥搅拌桩替代。
1.4碎石换填
碎石换填一般是在桥涵过渡段填筑或原地面地质情况稍好的情况采用的一种软基处理方式。施工时采用全断面开挖,回填碎石,分层碾压。碎石材料成本高而且后期沉降量较大,给后期线路养护增加成本。
二、软基处理中仍需解决的难题
2.1软基深层处理计算理论与实际差异问题
由于需要软基处理的地质情况复杂,各土层厚度、承载力不均匀导致其理论计算与实际情况往往有很大出入。
2.2桥涵过渡段沉降量较大引起的跳车问题
桥涵过渡段跳车问题一直是困扰工程界的难题。桥涵沉降量极小但过渡段处采用传统填料和填筑工艺无论怎样处理后期沉降量相比桥涵都要大很多导致桥头跳车问题越发严重。
2.3地下管线位置不明确处软基处理问题
新增复线工程中经常会遇到路基下穿各种石油、燃气、工业毒气等深埋管线,由于管线埋设时间久远有些无法确认其具体深度和位置,这样对软基处理造成困难。管线业主担心打桩处理会损坏管线,换填处理担心后期沉降太大压坏管线。给设计单位和施工单位都提出了难题。
2.4征地拆迁制约工程进度及增加成本问题
在既有营业线基础上新增复线,路基按直线段填高5m考虑,如果路基面傍宽4.15m,既有排水沟废弃从新改移至新建坡脚,不考虑护道,征地界也要随之增加至少8-10m。导致一系列的征地拆迁制约工程进度问题,因征地拆迁补偿款造成增加成本问题。
三、泡沫轻质土的定义和特性
泡沫轻质土是土建工程领域中近年开发的一种新型轻质填土材料,它是指用物理方法将发泡剂水溶液制备成泡沫,与水泥基胶凝材料、水、外加剂按照一定的比例混合搅拌,并经物理化学作用硬化形成的一种轻质材料。根据工程的需要,现浇泡沫轻质土中泡沫的含有率、容重及强度可分别在15—70%、5—16kN/m3 及0.3—8.0MPa 范围内调整。
泡沫具有轻质性、高流动性、直立性、不可压缩及高强性、密度和强度可调节性、施工便捷性。
四、简析泡沫轻质土的优势
4.1泡沫轻质土在桥涵过渡段回填工程中的优势:
(1)可大幅降低填土荷载,减少地基的附加应力,抑制地基的不均匀沉降和侧移,提高路基的稳定性;
(2)可缓解桥台与台背路基的刚性突变;
(3)有效消除填料自身的工后沉降问题;
(4)填料具有自立性,对桥台结构物几乎没有推挤作用;
(5)施工时自动密实,无需振捣和碾压,能有效解决台背压实难问题。在公路适用,在铁路亦适用。
桥梁减跨.jpg
4.2泡沫轻质土在既有路基加宽、扩建工程中的优势:
(1)可垂直填筑,节约用地、减少拆迁,节省投资。在旧路基础上加宽不需重新征地,不改变原有排水系统;
(2)在软基路段加宽,可不进行软基处理或降低软基处理强度和范围;
(3)施工时自动密实,不需震捣和碾压;
(4)采用泵送施工,不需设置临时便道,几乎不影响现有交通;
(5)施工工期短,对环境无污染,社会经济效益好。
五、国内外应用情况
气泡混合轻质土是一种新型轻质环保材料,在国外已有几十年的应用历史。自2002年从日本引进以来,在广东、北京、河北等重点工程中采用,取得了良好的效果。
到目前为止,该技术在日本应用约为300多万m3 ,在国内成功应用于奥运工程,天津大道等几十个工程项目,累计约为30多万m3。
六、结合工程实例简析泡沫轻质土在铁路软基处理中的应用
6.1工程概况
新建蓟港铁路咸水沽至邓善沽区间路基中心里程DK62+488.87处下穿一条中航油输油管道,管径Φ329.9mm。与新建线夹角60°,埋深约13m。此处路基填高仅有1m,原设计基底处理为采用1-4m钢筋混凝土盖板箱涵,基础为钻孔桩基础,上设承台,将盖板直接安放在承台上。为确保钻孔桩施工不影响管线安全,施工前需准确定位管线的位置。由于受周边高压线干扰,无法使用探测设备探测出管线准确位置。
经建设单位、设计单位、施工单位及管线业主单位协商,决定采用换填方式加固地基基础。本段路基基底淤泥质土深厚,采用传统换填方式工后沉降很大,不能保证管线的安全,后决定采用新兴材料泡沫轻质土换填,利用泡沫轻质土的轻质性、高强性、高流动性等特点来消除铁路修建及火车动载对基底产生的附加应力,以增加路基稳定性和控制工后沉降,进而保证中航油管道的安全。
6.2工期安排
基坑开挖2天,分层浇注泡沫轻质土6天。
6.3泡沫轻质土施工方法及工艺
(1)泡沫轻质土制作流程
(2)泡沫轻质土施工前,应进行施工配合比试验。施工配合
比应满足下列要求:
湿容重≤6.0KN/m3;200mm≥流动值≥160mm。
配合比强度试验试块采用10cm×10cm×10cm立方体试块。抗压强度试验方法同普通混凝土强度试验方法,但要求压力机采用小量程砂浆压力机进行抗压试验,且强度结果不做尺寸折减。
配合比强度应满足:7天龄期强度≥0.3Mpa;28天龄期强度≥0.6Mpa。
施工配合比强度试验以3块为一组,共做3组分别测定7天、14天和28天龄期强度。当7天龄期抗压强度≥0.3Mpa时,该配合比可作为施工配合比采用。
(3)泡沫轻质土浇筑施工
泡沫轻质土单层浇注厚度控制在0.2m~1m范围;本工程基坑深度3m,分4次浇注,每次浇注厚度为0.75m。
泡沫轻质土单个浇筑区浇筑层的浇筑施工时间应控制在水泥(砂)浆初凝时间内;上层浇筑层应等下层浇筑层终凝后方可浇筑施工。
应尽可能沿浇筑区长轴方向自一端向另一端浇筑;若采用一条以上浇筑管浇筑时,则可并排地从一端开始浇筑,或采用对角的浇筑方式。
浇筑过程中,当需要移动浇筑管时,则应将浇筑管尽可能提出当前已浇筑轻质土表面后再移动。
进行扫平表面时,应尽量使浇筑口保持水平,并使浇筑口离当前浇筑轻质土表面尽可能的低。
尽量减少在已浇完尚未固化的轻质土里来回走动。
浇筑现场应确保基底无积水,当浇筑面位于地下水位以下时,采用潜水泵临时降水,并在泡沫轻质土养护龄期不少于3天且满足抗浮要求的条件下才能撤除降水措施。
6.4过程质量监控
(1)施工场地应平整,不得有积水。
(2)根据工艺制定各项技术参数、施工要点,供现场操作人员遵守。严格控制轻质土的流值及湿密度,确保轻质土设计要求。
(3)施工中,应及时、认真地填写原始记录,不允许事后编写。每天资料都应做好签认、汇总工作,发现问题及时改正。
(4)加强资料管理,施工中认真填写有关技术资料,每次浇注要按实际产生的数据认真负责地填写资料,所有的资料数据必须真实可靠并得到监理工程师的签字认可,施工中的所有资料必须完整无缺并整理归档。
(5)质量控制指标
6.5强度检测
(1)泡沫轻质土固化后常规试验检测指标为抗压强度。
(2)泡沫轻质土路基浇筑至后1层时,每工作日应取强度检测试件2组,分别作7天龄期和28天龄期强度检测;其他层位的泡沫轻质土,每工作日应取强度检测试件1组,做28天龄期强度检测。
(3)泡沫轻质土的强度检测试块取样要求及强度评定标准如下:
抗压强度和似干容重检测试件应在浇注点出料口制取,制取时应量测并记录湿容重;试件为边长10cm的立方体;试件3个为1组。
试件制取后,应置于20~25的环境中,试块拆模后,应用密封塑料袋包装养护。抗压强度测定时,检测方法参考GB50081-2002《普通混凝土力学性能试验检测方法标准》,但终强度检测取值不作尺寸折减。
抗压强度的评判合格标准应符合:
Qn≥Qc,
式中:Qc-抗压强度设计值(Mpa);
Qn-单组试件3个试块
-/gbadaih/-

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