新型泡沫混凝土路桥填筑技术7

1、新型泡沫混凝土路桥填筑技术2012年12月1一、项目来源及背景泡沫混凝土的开发和应用始于国外；上世纪3 0年代，由瑞典人开发研制，在挪威大举成功，在欧、美、日、韩等发达国家迅速取得广泛的应用；从建国初期泡沫混凝土由前苏联传入我国，但未能大范围使用；改革开放后，国内建筑业迅速发展，建筑所消耗的能源也在日渐增加；进入21世纪，我国建筑节能相关的法规、政策不断出台，泡沫混凝土因其优秀的保温隔热性能在建筑节能领域取得了迅速地发展。随着国家对交通、市政等基础建设投入力度的加大，泡沫混凝土因其“轻”、“快”、“方便”等特点，在基础建设领域也取得了诸多应用成果。2一、项目来源及背景近年来，我国基础建设速度快

2、，年均新建道路、桥梁10万公里道路、桥梁建设投资规模大，年均新建道路、桥梁投资23万亿元。在桥台背或主桥与引桥软连接或桥头等过渡段，路面结构层铺设完成投入使用后，因填料荷载过大、雨水渗入、地基的承载力不够等原因，容易产生不均匀沉降，造成跳车现象。桥梁70%的维修费用是花费在桥头跳车的修补上。3一、项目来源及背景本项目针对泡沫混凝土施工中的沉淀期长、桥梁建设时效性、工程的经济性矛盾以及“桥头跳车病害”等难点，开创性的研究了“新型泡沫混凝土路桥填筑技术”。通过技术引进和集成创新，成功突破了施工复杂、填筑速度慢、工期长、密度高、强度低、工后沉降大、桥头跳车病害等技术难点，且综合成本较低，在路桥桥台背

3、、主桥与引桥间软连接等基础建设领域极具应用优势。4二、泡沫混凝土的技术介绍现浇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多孔轻质现浇混凝土。5二、泡沫混凝土的技术介绍路桥结合部的填筑在需高填方的桥梁建设中：在路桥结合部的桥台背主桥与引桥间搭板下软连接等部位常规采用低压缩比的土（如碎石土或石渣土）来进行填筑。6桥头跳车病害在桥台背或主桥与引桥软连接或桥头等过渡段：7轻质几种主要土建材料容重的比较材料普通混凝土回填土粉煤灰土工泡沫塑料泡沫混凝土容重（kn/m3）25182012160.20.

4、35513泡沫混凝土的特性：8高流动性、填充压力小填充自密实泡沫混凝土的特性：9密度和强度可调节性泡沫混凝土的特性：固化后的自立性长春市城市生态湿地公园长岛隧道桥桥台背填筑项目泡沫混凝土填筑48小时后，25T吊车直接在一填筑体表面作业照片10耐久性泡沫混凝土属水泥类材料，使用寿命与水泥混凝土同等，具备极好的耐久性。优越的环保特性泡沫混凝土对土壤、水、空气等自然环境均无污染作用；同时泡沫混凝土应用于填充工程施工中，可避免高填高挖等对环境的破坏，对保护自然生态环境意义重大，环保优势明显。泡沫混凝土的特性：11泡沫混凝土填充 公路、桥梁、高速、高铁等基础建设工程应用 泡沫混凝土在公路桥梁建设过程中应

5、用于立式路基、路提、减荷换填、软土层换填、桥台填充、桥背填充、桥面减荷填充等领域，可有效降低高填方段、隧道、地下连续通道等的回填荷载，降低地基应力，减小地基差异沉降，吸收路面冲击能量，有效解决软基路堤的桥头跳车、道路拓宽以及高寒地区路堤隔热保温等问题，增大道路工程的稳定与安全系数。同时还可以降低工程造价，减少维修费用。12使用泡沫混凝土填充的桥台背（日本“四日市港桥” ），通车三年桥路衔接平顺，路面完好，无跳车震动感。 采用常规土填充的桥头，通车近三年，路基沉降明显，桥头跳车震感强烈，路面已经过维修。此照片是一个维修后的桥头。 使用常规回填土使用泡沫混凝土13南水北调中线焦作焦东路桥主桥与引桥

6、软连接工程为例：方案一：采用碎石土或石渣土等低压缩性土填筑最快填筑时间9天，工后沉降不可避免，路面结构层必须在填筑体沉降基本稳定后进行（半年以上），难以保证工期方案二：采用泡沫混凝土填筑填筑工期最长7天，填筑体对基础施加荷载小，无工后填筑沉降，填筑完成后24小时即可进行路面结构层施工，保证工期速度快，有效节约工期14泡沫混凝土其他路桥应用桥梁减跨地下结构工程上部减荷道路加宽软土路基填筑山区路段路基基坑填筑隧洞、管道填充15三、国内外发展现状与趋势国外泡沫混凝土产业起步较早国内对泡沫混凝土路桥填筑方面的研究较少，仍处于市场初试水平16项目关键技术点在浆料中加入适当的外加剂，以提高浆体的凝结速度，

7、保证在较短的时间内促成泡沫混凝土微观结构状态固化；在拥有自主产权的软管泵泡沫混凝土浆料泵送设备（专利号：CN2.X）基础上，研发HT-18型新一代路桥泡沫混凝土填充专用设备，以提高填筑速度；提高发泡剂的稳定性，填筑用发泡剂要求有极高的稳定性，使其在一次性填筑高度较大时，不会出现受压变形和破灭现象。17四、推广应用情况天津中央大道轻纺经济区联络线路基填筑18四、推广应用情况杭新景高速公路延伸线(之江大桥)桥梁填筑19四、推广应用情况长春市城市生态湿地公园长岛隧道桥梁填筑20四、推广应用情况南水北调中线工程总干渠焦作城区段焦东路桥主桥与引桥之间搭板下软连接填筑21五、推广意义泡沫混凝土材料应用于路

8、桥填充，是一项改变常规填筑工艺方法的革新型技术。泡沫混凝土材料具有有密度小、质量轻、强度大于常规回填土、填筑后形成一个整体、抗冲击性能好、无侧向压力、对地基荷载小等优势。使用泡沫混凝土填筑后，桥台背处于超固结状态，由此减少沉降和不均匀沉降、彻底消除台背路堤、路基填料本身的工后沉降、避免跳车病害，具有明显的技术优势。采用泡沫混凝土填筑，可大幅减少工后台背维修费用，且通过优化设计可减少桥梁桩基用量，综合成本低，具有较高性价比的经济优势。22六、社会效益分析泡沫混凝土是一种利废、环保、节能、低碳的新型建筑材料，泡沫混凝土可大量利用粉煤灰、矿渣、石粉等工业废料，减少了废物排放，可有效改善生态条件，保护

9、生态环境，不仅节约能源，而且促进资源的再生利用，有利于环保，对保护自然生态环境意义重大。符合党的十八大报告中提出的“美丽中国，绿色环保”要求。 23六、经济效益分析在标准施工情况下，按每立方米新型泡沫混凝土填筑材料计算：材料消耗124.74元人工20元电费0.75元折旧3.2元其它制造费用10元管理费5元销售费用5元综合单位总成本费用为193.93元而当前泡沫混凝土填筑材料市场价格根据应用部位、工地水泥价格及施工难易程度不同价格也有所区别，市场价格250330元每立方。预计到2020年底，我国新增的路桥总历程将达300万公里，其中可应到泡沫混凝土填筑材料一亿立方以上，我公司目前产能可达年产泡沫

10、混凝土材料60万立方，按照平均270元每立方的价格计算，新型泡沫混凝土填筑材料年销售额可达1.6亿元，净利润4600万元。24使用新型泡沫混凝土路桥填筑技术后：路基、桥梁，由于不易出现塌陷、桥头跳车等现象减少了因道路原因发生交通事故的几率，加强了广大人民群众的出行安全改善人民生活环境对建设和谐社会具有重大意义。25七、主要完成人 吕文扑，男，1973出生， 2010年泡沫混凝土行业标准主要参编人，标准编号为JG/2662001，泡沫混凝土用泡沫剂行业标准主要参编人。 泡沫混凝土性能研究负责人，负责关键技术泡沫混凝土性能的组织研发工作，在该项目中工作量占本人工作量的85%。 新型泡沫混凝土路桥填

11、筑技术在国家重点工程中的“重点控制项目”有成功应用表明：新型泡沫混凝土路桥填筑技术施工简便、填筑速度快、节约工期、密度低、强度高、填筑密实、工后沉降极小、治理桥头跳车病害、减少工后维修等诸多优点，应用于路桥桥台背、主桥与引桥间软连接等基础建设领域极具应用优势，值得大力推广。 26七、主要完成人 李玉商，1980年出生，泡沫混凝土性能研究负责人，负责关键技术泡沫混凝土性能的组织研发工作，在该项目 中工作量占本人工作量的75%。设计了路桥用新型泡沫混凝土的配合比，通过在生产过程中添加减水剂、促凝剂等外加剂，显著提高浆体的凝结速度，保证在较短时间内促成泡沫砼固化，加快施工速度；使泡沫砼内部气孔均匀分布，微观结构合理，填筑体密度低、抗压强度好。27七、主要完成人 张建华，1969年出生，在该项技术研究中工作量占本人工作总量的60%。提出了新型泡沫混凝土路桥填筑技术中新型泡沫剂、添加剂及其综合研究、质量控制方面的部分研发思路，解决了泡沫混凝土密度高而强度低的问题，400Kg容重抗压强度达到1.0Mpa，500Kg容重抗压强度达到1.5Mpa，28结语新型泡沫混凝土路桥填筑技术施工简便、填筑速度快、节约工期、密度低、强度高、填筑密实、工后沉降极小、治理桥头跳车病害、减少工后维修等诸多优点，应用于路桥桥台