前 言
泡沫混凝土,是利用發泡機的發泡系統,采用機械方法進行有效的發泡,將泡沫加入到骨料、水泥與摻合料當中,制成漿料,經過充分的攪拌之后,運送到泵送系統當中現澆成模具成型,養護一段時間后形成的含有較多封閉氣孔的新型高強度材料。由于我國邊坡治理工程建設規模的不斷擴大,深厚填土邊坡治理施工難度較大,為了有效提升深厚填土邊坡治理效果,施工單位采用泡沫混凝土較多,為了保證泡沫混凝土在深厚填土邊坡治理工程當中得到高效的運用,本文深入研究深厚填土邊坡治理工程中泡沫混凝土的應用要點。
1 深厚填土邊坡治理工程中應用泡沫混凝土的重要性
泡沫混凝土作為一種新型的建筑材料,具有節能、環保的特點,將其應用到深厚填土邊坡治理工程當中,具有良好的實踐意義。最近幾年以來,我國的深厚填土邊坡治理工程數量不斷增多,因為邊坡地質條件過于復雜,要想有效提升深厚填土邊坡治理效果,施工單位制定了泡沫混凝土擋墻施工方案,從工程可行性角度分析,通過采用泡沫混凝土擋墻施工方案,能夠有效降低工程造價,提升工程景觀治理效果。在深厚填土邊坡治理工程項目之中,通過運用泡沫混凝土,能夠減小自重,對邊坡土體破壞較小。在邊坡填土過程當中,因為泡沫混凝土具有輕質的特點,能夠有效減小填土荷重,降低邊坡土層的附加應力。將泡沫混凝土應用到深厚填土邊坡治理工程當中,能夠減少土層開挖,保證既有土層的穩定性與可靠性,減少山體滑坡現象的發生。此外,由于泡沫混凝土具有自立性,在垂直填土過程當中,土體上層壓力對下層土體影響較小,垂直臨空面側壓力特別小,可以忽略不計,有效提高了深厚填土邊坡的可靠性。在以往的邊坡治理工程混凝土施工環節, 作業人員需要將混凝土進行充分的振搗,但是,泡沫混凝土的有效運用, 作業人員無需振搗,可以不采用機械設備進行碾壓, 操作性較強, 受外界環境影響較小。
2 泡沫混凝土的性能
2. 1 保溫隔熱性能較好
泡沫混凝土當中含有較多的封閉細微孔隙, 其熱工性能較為突出,使得泡沫混凝土的保溫隔熱性能較好, 與普通混凝土相比較來講,泡沫混凝土的保溫隔熱性能較為顯著。通常來講,密度等級在 300 ~ 1 200 kg /m 3 的泡沫混凝土,其導熱系數在 0. 08 ~ 0. 3 W /( m·k) ,熱阻是常規混凝土的 15 倍左右。通過妥善運用泡沫混凝土,能夠取得較好的節能效果。
2. 2 隔音和耐火性能較好
泡沫混凝土屬于多孔材料, 是一種性能較好的隔音材料,在一些高層建筑與超高層建筑工程當中, 利用泡沫混凝土作為隔音板,能夠取得較好的隔音效果 。泡沫混凝土屬于無機材料,輕易不會燃燒,其耐火性較為突出, 將其應用到房屋建筑 工 程 項 目 之 中, 能 夠 有 效 提 升 建 筑 工 程 的 防 水性能。此外,泡沫混凝土密度特別小, 在建筑工程內部墻體與外部墻體,包括樓面與立柱等結構當中使用此種材料, 能夠有效降低建筑物自重。針對結構構件, 通過妥善應用泡沫混凝土,能夠保證結構構件的承載能力得到有效提升。
2. 3 整體性較好
泡沫混凝土能夠現場澆筑使用,和項目中的主體結構緊密結合,具有較強的整體性。因為泡沫混凝土具有多孔性特點,使得其具備較低的彈性模量,針對外界的沖擊荷載, 起到良好的吸收與分散的作用?,F澆泡沫混凝土的吸收率特別低,有各自獨立的封閉氣泡,其整體性較強, 具有較好的防水性。
2. 4 耐久性好
泡沫混凝土的科學應用,能夠保證常規混凝土裂縫與不均勻沉降問題得到有效解決。例如,在某深厚填土邊坡治理工程當中,通過采用泡沫混凝土進行施工, 能夠有效減少邊坡的沉降量,提高邊坡的可靠性與完整性, 延長邊坡使用壽命。
2. 5 施工時間較短
泡沫混凝土施工流程較為簡單, 施工技術難度小, 而且其施工周期短,有效增強邊坡治理效果。泡沫混凝土的科學運用,能夠減少人力與物力的支出,有效降低工程造價, 經濟效益特別顯著。由于泡沫混凝土獨特的性能, 將其應用到深厚填土邊坡治理工程之中, 能夠更好地簡化邊坡治理施工流程。
3 泡沫混凝土在深厚填土邊坡治理工程中的應用要點研究
3. 1 項目概況
某深厚填土邊坡場位于河塘的南側, 為東西走向, 邊坡長度為 75. 0 m,高度為 9. 6 m,坡頂標高為 43. 6 m, 坡底標高為 33. 5 m。在此段河道邊坡上部,采用重力式磚砌擋墻進行支擋,支擋高度為 2. 5 ~ 6. 5 m。在當前實際, 磚墻和墻體后部的土體出現大面積的滑坡, 中間部位的坡面呈現裸露狀,植被較為稀疏, 雜草較多。邊坡的頂部是空地, 與人行道相距 15. 0 m。在此深厚填土邊坡治理工程當中,東側的擋墻高為 8. 6 m,西側的擋墻高度為 5. 8 m,現階段穩定性比較好,沒有出現明顯的變形失穩現象。
3. 2 合理制定邊坡治理方案
結合此深厚填土邊坡治理工程的地理條件, 包括周圍的生態環境,施工單位將支護段分成兩段,分別是 A 段與 B 段,其中,A 段與河塘相鄰,東側與該地區的市政主干道相鄰, 道路下部分布著大量的電氣、 燃氣與污水管道; B 段垂直坡面位置埋設一根直徑為 1. 6 m 的混凝土排水管道。此深厚填土邊坡治理工程周圍生態環境特別復雜, 對位移和沉降較為敏感,施工空間也特別狹窄。結合深厚填土邊坡治理工程所在地區的水文地質條件,施工單位從經濟角度進行分析,在 A 段采取雙排樁 + 鋼管樁注漿支護方式。雙排樁支護結構的有效運用, 能夠提升空間利用率,而且其側向剛度較大, 能夠有效減少支護結構的側向位移,無需設置內支撐結構或者錨桿。B 段則采取雙排樁支護方式, 支護樁的直徑為 1. 3 m, 樁間距保持在 2. 6 m 左右,樁排距離為 3. 6 m, 樁間需要設置 厚度為 150. 0 mm 的C30 混凝土面板。B 段的垂直邊坡支護面分布混凝土排水管,該排水管的直徑為 1. 8 m, 管壁的厚度為 150. 0 mm, 埋深為 8. 0 m,若施工單位采用施工雙排樁, 在灌注施工環節, 特別容易破壞混凝土排水管。
第一,泡沫混凝土擋墻方案。施工單位采取泡沫混凝土代替原有的邊坡坡體填土, 將泡沫混凝土設置成臺階狀, 該臺階的寬度為 2. 0 m,支護高度達到了 6. 5 m。B 段的雙排樁與冠梁直接延伸到終點, 一直嵌入到泡沫混凝土擋墻的頂部,形成一個較為完整的支護體系。對于施工單位來講, 可以采取密度等級為 A10 的泡沫混凝土進行施工,將此區域雜填土有效置換,避免排水管上部受到較大的附加應力。如果河水出現上漲,能夠防止泡沫混凝土出現上浮現象。
第二,采取吸水率等級為 MW10、 等級 FC4 的泡沫混凝土,抗壓強度標準小于 4. 0 MPa。在泡沫混凝土施工環節, 擋土墻基槽內部采取掛網噴射混凝土施工方式, 混凝土的噴射厚度為 100. 0 mm,在邊坡的坡面位置, 需要設置 C30 的現澆混凝土面板, 其厚度為 150. 0 mm。施工作業人員還要在泡沫混凝土擋墻周圍的頂部與底部, 進行科學的密封, 能夠避免河水或者地下水的滲入。
通過采取泡沫混凝土擋墻施工方案, 利用臺階狀泡沫混凝土擋墻來替換原有的雜填土,能夠有效提升泡沫混凝土的施工密度,防止出現滲水現象,進而更好地降低工程造價, 縮短邊坡支護周期,提升河道景觀效果。施工單位通過對泡沫混凝土擋墻實施抗滑與穩定性計算, 該擋墻的安全系數符合相關規定要求。
3. 3 深厚填土邊坡治理工程泡沫混凝土施工要求
3. 3. 1 泡沫混凝土施工要求
泡沫混凝土的強度等級為 FC4, 其抗壓強度標準值大于4. 0 MPa。一般來講, 泡沫混凝土中使用普通硅酸鹽水泥較多,其強度等級為 42. 5 以上。泡沫混凝土施工過程當中, 最好采用分層澆筑方法進行施工, 單層澆筑厚度不宜超過 0.5m。泡沫混凝土中的發泡劑最好采用合成類高分子表面活性劑, 保證發泡劑的外觀均勻、 透明, 在常溫條件之下, 不會出現任何異物或者沉淀。泡沫混凝土中所使用的發泡劑能夠產生大小較為均勻的泡沫, 無刺激性氣味, 泡沫大小保持均勻,直徑不宜超過 1. 0 mm,發泡劑要具備出廠合格證明與質量檢驗書。
3. 3. 2 做好邊坡監測工作
在該深厚填土邊坡治理工程當中, 總共設置了沉降和位移監測點共 10 個,其中 3 個在 A 段,3 個在 B 段,2 個在邊坡的頂部,2 個監測點在支護結構東側與北側。結合深厚填土邊坡治理工程施工環節與竣工之后的監測數據得知, A 段監測點的最大沉降量達到了 7. 0 m,最大位移為 6. 2 m。施工單位要認真按照技術指標與配合比要求進行施工, 科學控制每m3 泡沫混凝土當中水泥、 發泡劑, 骨料與外加劑、 泡沫混凝土專用干粉料用量。由于該邊坡治理工程施工規模較大, 在一定程度上增加了邊坡監測難度,為了保證邊坡監測工作的順利進 行, 監 測 人 員 要 認 真 地 按 照 監 測 流 程 進 行 全 面監測。結合監測結果得知,深厚填土邊坡穩定性較好。為了更好地提升深厚填土邊坡治理工程施工效果, 在工程竣工之后,施工單位還要對此邊坡工程實施沉降與位移監測, 監測時間不能夠少于 2 年。對于深厚填土邊坡治理工程施工單位來說,要重點檢查泡沫混凝土外觀,具體要求見表 1。
根據該深厚填土邊坡治理工程監測數據得知, 通過妥善應用泡沫混凝土擋墻,能夠更好地降低邊坡施工成本。由于泡沫混凝土密度特別小,可以在一定的范圍內進行密度的調節,在深厚填土邊坡治理工程當中, 通過采取臺階狀泡沫混凝土擋墻進行有序的支護, 并替換原有的土體, 能夠更好地降低擋墻底部壓力, 在涉水條件下, 能夠有效防止泡沫混凝土產生向上浮力。泡沫混凝土的吸水率特別大, 而且具有容易開裂的缺點,如果將其應用到支護施工當中, 要想更好地提升支護施工效果,作業人員還要采取科學的施工工藝, 保證泡沫混凝土的施工強度等級和吸水率符合設計要求, 在泡沫混凝土周圍,做好一系列密封工作。泡沫混凝土擋墻施工對周圍的生態環境影響較小, 適用于較為狹窄的施工場地, 而且施工流程較為便捷, 能夠更好地縮短深厚填土邊坡治理工程施工周期, 節省資金。在此深厚填土邊坡治理工程當中,有關單位通過進行邊坡的沉降與位移監測,并綜合分析各項監測數據, 確定該泡沫混凝土擋墻支護體系處于穩定狀態, 治理結束后, 邊坡的穩定性得到更好提升。
為了保證臺階狀泡沫混凝土擋墻支護體系的可靠性, 深厚填土邊坡治理工程竣工之后,相關單位仍需要進行有序的監測,如果發現異?,F象,要立即采用沙袋反壓坡腳的方法,進一步提高邊坡臺階狀泡沫混凝土擋墻支護體系的安全性與穩定性 。
4 結束語
綜上所述,通過對泡沫混凝土在深厚填土邊坡治理工程中的應用要點進行全方位的分析,例如合理制定邊坡治理方案、 明確深厚填土邊坡治理工程泡沫混凝土施工要求等, 能夠保證泡沫混凝土在深厚填土邊坡治理工程當中得到高效的利用,減少泡沫混凝土施工材料的浪費。對于深厚填土邊坡治理工程施工單位來講, 要結合邊坡結構特點, 對原有的施工方案進行優化與改進,在提升泡沫混凝土施工質量的同時,有效增強深厚填土邊坡治理效果。