改性固废泡沫混凝土在人防工程中应用

吕文朴 范志广 雷雲 许言言 于翔

前言

郑万高铁是河南省南阳市境内首条高铁，从开工初期就备受南阳人的关注，郑万高铁线路全长818公里，为双线电气化高速铁路，郑万高铁河南段建成后设计行车速度350公里/小时，初期运营时速300公里。南阳东站综合交通枢纽、站前广场及地下空间人防区汽车库、汽车坡道楼地面做法与人防区防毒、密闭通道，竖井、扩散室，设备房间，楼梯间及其他房间等楼地面做法创新性的引用了高掺量工业固废泡沫混凝土垫层替代施工方法，取得了不错的经济与社会效益。

关键词

泡沫混凝土 高掺量 工业固废 人防工程

郑万高铁南阳东站人防地下室回填工程2019年8月开工建设，2019年10月完工，工期仅仅2个月。回填面积2万多平，平均厚度45公分（由底部开始依次为14公分素土夯实+15公分三七灰土或者碎石水泥砂浆+6公分C15混凝土+5公分C20细石混凝土+5公分面层）。

主要节点：14公分素土夯实+15公分三七灰土或者碎石水泥砂浆，6公分C15混凝土

项目进展：少许素土回填，夯实进展缓慢。

遇到问题：1，由于地下室高度有限，素土与灰土回填时，摊铺与压实机械经常碰到地下室顶板结构，造成磕碰，产生安全隐患。

2，交叉作业时常发生，因此分层施工速度缓慢，造成工期比较紧张。

3，人防地下室回填遇到隔断房间、墙角、柱子边缘、墙边接触部分与其他狭小空间的时候，填料不易操作，压实度不容易达标，需要耗费大量人力进行，不仅得不尝失还滞后了工程进度。

4，回填土时运输车辆较多，不仅不好控制交通安全而且会造成尘土飞扬的场景，环保要求不达标。

项目部结合现场施工情况，与院校和企业联合研究，创新性的引入了高掺量工业固废泡沫混凝土，它是用物理方法将泡沫剂制备成泡沫，再将泡沫加入到由水泥、骨料、掺合料、外加剂和水制成的浆料中，经混合搅拌、浇注成型、自然养护而成的轻质微孔混凝土。

高 掺量工业固废泡沫混凝土剖面图

泡沫混凝土的生产过程概括为：泡沫制备，料浆制备， 浆泡混合，泵送，现场浇筑，养护成型。

泡沫混凝土施工注意事项：

1、泡沫砼混合料搅拌要充分搅拌均匀，与发泡剂要混合均匀。

2、搅拌泡沫砼混合料时，必须严格控制水的用量。

3、施工用水必须采用自来水，严禁含酸性物质的水掺入发泡沫剂中，以免产生化学反应，影响发泡沫剂的发泡效果。

4、泡沫混凝土的施工环境气温宜在-5℃以上，并应避免在雨天、烈日高温条件下施工。

5、泡沫混凝土的流动性较大，当屋面的坡度大于2%，用泡沫混凝土进行找坡施工时必须采用模板辅助。

6、泡沫混凝土施工必须在有专业知识的技术人员指导下进行，对每道工序严格把关，确保施工质量。

7、泡沫混凝土及细石混凝土防水保护层内埋设的各种预埋件、预留孔(水管、排水孔等)，应在浇注混凝土前做好，严禁在保护层上凿孔打洞，不得在保护层内埋设管线。

劳动力部署：

根据工程的特点，经我公司工程部人员对施工现场进行实地踏堪，并仔细核对施工工程量，了解总承包方的施工工期，并结合工程的施工难易程度，。安排如下劳动力进行施工，具体见下表：

分项工程 名称	工种	人数	到位时间	备注
泡沫混凝土 保温材料	运输工	2	按总包方要求进场
	搅拌工	2	按总包方要求进场
	加料工	4	按总包方要求进场
	发泡工	2	按总包方要求进场
	项目经理	1	按总包方要求进场

劳动力安排及分工表

施工机具部署：

根据本工程的工程量及施工工期我公司将设备机具布置如下：

序号	设备或工具名称	单位	数量	用途	备注
1	HT-18设备	台	2	搅拌浇筑泡沫砼
2	泡沫剂料桶	个	12	发泡剂发泡
3	扫帚	把	8	清扫场地
4	铁锹	把	6	上料
5	水管	套	8	施工用水
6	上料管	m	700	上料
7	电缆电线工具配件	套	5	施工用

结论：采用高掺量工业固废泡沫混凝土材料进行回填施工替代底部两层填料（14公分素土夯实+15公分三七灰土或者碎石水泥砂浆）。

材料优势：1，施工速度快，节约大量工期，在短时间内可完成大方量填筑（每小时可实现100m³/台）。良好的施工性还体现在现浇轻质泡沫土基本可连续浇筑施工，无需在施工过程中进行特别的养生处理。

2，结合轻质泡沫土自流平的特性，填充自密实，施工不占用大型机械，无需振捣碾压。

3，材料强度大于回填土，且整体性好，不会造成后期面层开裂，减少大量的后期维修费用。具备极好的耐久性。耐久、稳定，轻质泡沫土属水泥类材料，使用寿命与混凝土同等，

4，现场采用封闭式设备施工，环保达标。

5，低弹抗震，泡沫混凝土弹性模量低，具有高压缩性和良好延性，作为地下室填充材料，可承担、吸收变形压力，改善结构体受力。 地震发生时，轻质泡沫土密度低，受到的水平惯性力小；材料可吸收冲击能量，对结构的具有很好的软垫特性，保护结构体不受破坏。

6，固化后的自立性，轻质泡沫土采用水泥为固化剂，故在水泥初凝后形成超固结状态，固化后具有自立的特性，对其他结构物没有侧压力，保护建筑构造。

7，综合造价不增加，一层替代两层，减少了大量的人工与机械的使用。

8，高掺量工业固废的改性利用，减少了固体废弃物对社会的危害，降低了固体废弃物的库存，为早日实现绿水青山做出了贡献。

参考文献：

1. 廖秀斋.泡沫混凝土在软基地区高速公司临时变道工程中的应用[J].道路工程，2013，12（24）:98-101.

[2]蒋珮莹.城市道路建设对轨道交通保护的研究[J].中国市政工程报，2014，03(05):12-13.

作者简介 吕文朴（1973年10月1日），男，汉族，籍贯河南南阳，硕士