現(xiàn)澆泡沫輕質(zhì)土在高擋墻、高填方、橋頭路段中的施工控制技術(shù)探討

楊國(guó)峰

摘 要 本文系統(tǒng)總結(jié)了廣佛江快速通道江門(mén)大道棠下段主線工程現(xiàn)澆泡沫輕質(zhì)土路基施工控制技術(shù)，為廣佛江快速通道江門(mén)大道新會(huì)段工程現(xiàn)澆泡沫輕質(zhì)土路基后續(xù)工程施工提供了必要的技術(shù)支持，解決了高填方、高擋墻路基重荷載，橋頭跳車(chē)這個(gè)公路施工的通病。

關(guān)鍵詞 公路;現(xiàn)澆泡沫輕質(zhì)土;高擋墻;高填方;橋頭路段;減輕荷載

1工程簡(jiǎn)介

廣佛江快速通道江門(mén)棠下段工程位于江門(mén)市蓬江區(qū)棠下鎮(zhèn)。根據(jù)2015年7月8日召開(kāi)的“江門(mén)大道北線工程軟土路基處理工程現(xiàn)狀評(píng)估及應(yīng)對(duì)措施專(zhuān)家評(píng)審會(huì)”的會(huì)議精神及專(zhuān)家意見(jiàn)，確定對(duì)廣佛江快速通道主線K10+000～K16+000路段的高

填方、高擋墻路基段采用減輕路基荷載的換填現(xiàn)澆泡沫輕質(zhì)土方案。經(jīng)研究，現(xiàn)對(duì)廣佛江快速通道主線K10+297～K10+485、

K10+545～K10+581、K12+131～K12+292、K14+158～K14+327、

K14+940～K15+000、K15+581～K15+620等高填方軟土路基、高擋墻軟土路段采用換填現(xiàn)澆泡沫輕質(zhì)土方案，以減輕路基荷載[1]。

地質(zhì)情況：本工程路線經(jīng)過(guò)地段主要存在的特殊地基有：水（魚(yú)）塘地基、淤泥軟土地基。

2設(shè)計(jì)概況

原施工圖設(shè)計(jì)處理方案：預(yù)壓形式主要采用等載預(yù)壓。設(shè)計(jì)預(yù)壓期按3～9個(gè)月（復(fù)合地基處理+堆載預(yù)壓）考慮，但實(shí)際預(yù)壓時(shí)間應(yīng)根據(jù)沉降觀測(cè)及穩(wěn)定要求確定，并考慮各種影響因素。具體時(shí)間分配為：軟土處理施工3～4個(gè)月，填筑控制時(shí)間2～3個(gè)月，預(yù)壓期6個(gè)月，路面施工工期不小于8個(gè)月。

現(xiàn)場(chǎng)已經(jīng)按施工圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的軟基處理方案施工完畢，受征地進(jìn)度等因素影響，處理后的復(fù)合地基預(yù)壓期不足。根據(jù)2015年7月8日召開(kāi)的專(zhuān)家評(píng)審會(huì)的會(huì)議精神及與會(huì)專(zhuān)家意見(jiàn)，結(jié)合軟基監(jiān)測(cè)第78期監(jiān)測(cè)周報(bào)，確定對(duì)以上路段采用換填現(xiàn)澆泡沫輕質(zhì)土方案[2]。處理長(zhǎng)度653m，總計(jì)換填輕質(zhì)土7.8萬(wàn)m3。

其中橋頭路段換填3.6萬(wàn)m3約占46%，高擋墻段換填3.2m3約占41%，一般高填方段換填1.0m3約占13%。

設(shè)計(jì)主要技術(shù)指標(biāo)：

（1）施工濕重度及無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度應(yīng)滿足表1的要求。

（2）泡沫輕質(zhì)土流值宜為170～190mm;

（3）鍍鋅金屬網(wǎng)采用φ3.0@5cm×5cm規(guī)格鍍鋅鐵絲網(wǎng);

（4）復(fù)合土工膜厚度宜為0.5mm。

3施工工藝流程

3.1 澆筑施工前的工藝流程

泡沫輕質(zhì)土的施工工藝流程主要包括四大步驟：

①泡沫的生成;②水泥漿或水泥砂漿的制備;③泡沫輕質(zhì)土的生成即泡沫與水泥（砂）漿的混合;④現(xiàn)場(chǎng)澆筑施工。

3.2 施工中的工藝流程

（1）反開(kāi)挖施工

先將已預(yù)壓6個(gè)月的堆載預(yù)壓土卸載，應(yīng)結(jié)合現(xiàn)澆泡沫輕質(zhì)土的澆筑分區(qū)按一定的順序展開(kāi)，要求反開(kāi)挖的區(qū)域必須及時(shí)澆筑泡沫輕質(zhì)土，避免過(guò)早開(kāi)挖暴露積水。

（2）防滲土工布、鋼絲網(wǎng)鋪設(shè)

防滲土工布應(yīng)滿鋪設(shè)，其搭接方式應(yīng)采用熱熔膠結(jié);橫向應(yīng)鋪設(shè)至鋼筋砼保護(hù)壁位置，并沿保護(hù)壁向上反卷1m高度。鋼絲網(wǎng)鋪設(shè)時(shí)，應(yīng)盡可能展開(kāi)鋪平，避免出現(xiàn)卷起現(xiàn)象;必要時(shí)，應(yīng)采用U形釘進(jìn)行錨固。鋼筋網(wǎng)除因高差可斷開(kāi)鋪設(shè)外，其他平面位置應(yīng)重疊搭接，搭接寬度不低于5cm，搭接處用鐵絲綁扎連接即可。施工時(shí)應(yīng)特別注意，鋼絲網(wǎng)鋪設(shè)應(yīng)覆蓋泡沫輕質(zhì)土路基的變形縫，且在變形縫位置應(yīng)避免搭接。

（3）變形縫設(shè)置與施工

泡沫輕質(zhì)土應(yīng)注意每隔一定間距沿全斷面設(shè)置沉降縫，縫寬1cm，用泡沫塑料板填塞?？v向上按15m間距設(shè)置變形縫，縫寬1cm，用泡沫塑料板填塞。

（4）輕質(zhì)土澆筑施工

1）輸送方式及輸送距離一般采用泵送，在保證材料不離析、氣泡穩(wěn)定的前提下，一級(jí)泵送最大距離為500m。如果輸送距離超過(guò)上述范圍，應(yīng)設(shè)置中級(jí)泵送裝置或把氣泡的混合移到泵送管的附近。

2）一次施工厚度及澆筑方法

a.一次的最大施工厚度不超過(guò)1m，最小厚度不小于0.25m。

b.為確保泡沫輕質(zhì)土中氣泡獨(dú)立且分布均勻，氣泡的消泡及材料的離析控制到最低程度，施工過(guò)程中應(yīng)避免過(guò)度振動(dòng);澆筑過(guò)程中用軟管的前端直接澆筑，出料口要埋入泡沫輕質(zhì)土中且盡量靠近泡沫輕質(zhì)土的表面。

c.泡沫輕質(zhì)土澆筑施工前，基底不應(yīng)有明顯積水和雜物;單層澆筑厚度宜按0.3～1.0m范圍控制。

d.單個(gè)澆筑區(qū)澆筑層的施工時(shí)間控制在水泥漿的終凝時(shí)間內(nèi);上下相鄰兩層的澆筑間隔時(shí)間不宜小于8小時(shí)。

e.應(yīng)沿澆筑區(qū)長(zhǎng)軸方向自一端向另一端澆筑;如采用一條以上澆筑管澆筑時(shí)，則可并排地從一端開(kāi)始澆筑，或采用對(duì)角澆筑方式。如澆筑層底高程有明顯差異，宜自較低的位置開(kāi)始澆筑。

f.單個(gè)澆筑層宜一次性澆筑完畢，必要時(shí)最多分兩層澆筑，且兩次澆筑的間隔時(shí)間應(yīng)控制在6小時(shí)～24小時(shí)。

3）縱橫坡調(diào)整

因泡沫輕質(zhì)土流動(dòng)性大，澆筑過(guò)程中無(wú)法實(shí)現(xiàn)路面坡度的要求，本工程設(shè)計(jì)調(diào)平層采用混凝土現(xiàn)澆施工（見(jiàn)圖7），無(wú)須壓實(shí)、施工方便。

4）輕質(zhì)土路基養(yǎng)護(hù)

路床部位的泡沫輕質(zhì)土，澆筑完畢后應(yīng)覆蓋塑料薄膜或無(wú)紡?fù)凉げ歼M(jìn)行保濕養(yǎng)護(hù);澆筑至設(shè)計(jì)標(biāo)高后，養(yǎng)護(hù)時(shí)間不小于7天。此外，如施工中下雨，應(yīng)對(duì)固化前的泡沫輕質(zhì)土進(jìn)行遮蓋，避免淋雨。對(duì)于大體積泡沫輕質(zhì)土，更需要加強(qiáng)過(guò)程中養(yǎng)護(hù)，防止因養(yǎng)護(hù)不夠?qū)е铝芽p產(chǎn)生。

5）總體施工順序

預(yù)壓土反開(kāi)挖施工→依澆筑分區(qū)按一定順序反開(kāi)挖基槽→立模板→鋪設(shè)防滲土工布→按澆筑分區(qū)澆筑泡沫輕質(zhì)土→在設(shè)計(jì)位置鋪設(shè)鋼絲網(wǎng)→澆筑泡沫輕質(zhì)土路基至設(shè)計(jì)標(biāo)高→調(diào)平層→施工養(yǎng)護(hù)一定齡期→施工路面。

4質(zhì)量檢測(cè)與控制

4.1 開(kāi)工前原材料檢驗(yàn)

原材料進(jìn)場(chǎng)必須出具出廠合格證，并按規(guī)范做進(jìn)場(chǎng)檢驗(yàn)。嚴(yán)禁采用結(jié)塊、變質(zhì)、失效的水泥。

4.2 過(guò)程質(zhì)量控制

濕重度和流值雙控，每一區(qū)段每一澆筑層自檢2次，抽檢1次。

4.3 固化后的試驗(yàn)檢測(cè)

抗壓強(qiáng)度，每1000m3制取28天齡期強(qiáng)度試件一組，試塊應(yīng)采用塑料袋進(jìn)行單件密封，置于20～29℃環(huán)境中養(yǎng)護(hù)。試件應(yīng)在澆筑點(diǎn)出料口取樣，取樣時(shí)應(yīng)量測(cè)并記錄溫度。

5現(xiàn)澆泡沫輕質(zhì)土工法與常規(guī)工法的比較

在軟土路基施工中，現(xiàn)澆泡沫輕質(zhì)土天然地基工法與常規(guī)復(fù)合地基工法相比，具有如下優(yōu)勢(shì)：

（1）對(duì)工后沉降的控制較常規(guī)工法更有優(yōu)勢(shì)，尤其是在原地面以下進(jìn)行置換填筑時(shí)，可顯著降低基底應(yīng)力，有效控制工后沉降。

（2）施工便捷高效，可大幅縮短施工工期。主要體現(xiàn)在三個(gè)方面：①較常規(guī)路基土填筑，泡沫輕質(zhì)土施工準(zhǔn)備期短，如常規(guī)路基填筑經(jīng)常需要大量修筑施工便道，而泡沫輕質(zhì)土填筑施工通過(guò)管道泵送實(shí)現(xiàn)，可不修施工便道;②泡沫輕質(zhì)土施工可連續(xù)進(jìn)行，無(wú)需因碾壓?jiǎn)栴}而間斷路基填筑;③泡沫輕質(zhì)土比天然地基工法節(jié)省了復(fù)合地基樁基施工的時(shí)間。就一般的工程項(xiàng)目而言，復(fù)合地基從施工到檢測(cè)合格，因齡期問(wèn)題，一般都需要3～5個(gè)月才能完成[3-4]。

（3）可垂直填筑，節(jié)省永久占地和減少拆遷。

（4）由于采用管道泵送澆筑，施工作業(yè)面小，可避免某些地段高壓線、通訊管路等的拆遷。

（5）常規(guī)復(fù)合地基工法多為隱蔽工程，施工質(zhì)量難以保證。而泡沫輕質(zhì)土工法屬非隱蔽工程，施工質(zhì)量較易控制，可靠度高。

6結(jié)束語(yǔ)

現(xiàn)澆泡沫輕質(zhì)土作為一種新型的綠色建筑材料，采用現(xiàn)澆泡沫輕質(zhì)土能顯著地改善高填方、高擋墻軟土路基、橋頭軟基處理效果，有效地減輕路基荷載，避免橋頭跳車(chē)的發(fā)生，不僅能很好地解決路基沉降與橋涵結(jié)構(gòu)物的不均勻沉降難題，還能大幅度降低填土荷載，減少軟基的附加應(yīng)力，從而達(dá)到抑制沉降和側(cè)移，提高路基穩(wěn)定性的效果，而且能夠減少橋臺(tái)的土壓力及橋臺(tái)樁基所承受的彎矩，抑制橋臺(tái)及樁基側(cè)移，延長(zhǎng)橋臺(tái)結(jié)構(gòu)物的使用壽命，該施工技術(shù)為軟土路基、橋頭軟基地段的地基處理提供了一種新的技術(shù)手段。在節(jié)省建設(shè)用地、雨季路基快速施工等方面具有實(shí)際意義，為珠三角地區(qū)的道路建設(shè)提供借鑒和示范。

參考文獻(xiàn)

[1] 現(xiàn)澆泡沫輕質(zhì)土技術(shù)規(guī)程：CECS 249：2008[S].北京：中國(guó)計(jì)劃出版社，2008.

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[3] 廣東省公路軟土地基設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)定：GDJTG/T E01-2011[S].

北京：人民交通出版社，2012.

[4] 氣泡混合輕質(zhì)土填筑工程技術(shù)規(guī)程：CJJ/T 177-2012[S].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2012.