泡沫輕質土在公路施工中的應用

劉 洋

（保定交通建設監(jiān)理咨詢有限公司，河北 保定 071000）

引言

泡沫輕質土作為一種新型材料應用于公路工程，主要應用于結構物臺背回填，具有自重小、施工速度快等特點。

1 施工準備

（1）設立質量保證體系，明確職責和分工，確保質量體系有效運行。（2）熟悉和分析施工現場地質、水文資料、設計文件、圖紙，并組織對各部門及技術負責人進行技術、安全、環(huán)保、操作交底。（3）根據施工進度計劃，合理制定材料采購計劃，確保物資供應計劃嚴謹、周密。（4）材料在進場后按規(guī)定的頻次進行抽檢，并完成對原材料、配合比的報批工作。（5）施工用水采用可飲用的地下水。

2 材料要求及質量指標

2.1 材料要求

2.1.1 發(fā)泡劑勻質性指標

發(fā)泡劑勻質性指標見表1。

表1 發(fā)泡劑勻質性指標

2.1.2 泡沫輕質土濕密度指標

根據使用部位的不同，采用不同范圍的實密度，距路基頂面距離小于等于0.8 m時，濕密度：530≤RW≤550；離路基頂面距離大于0.8 m時，濕密度：500≤RW≤530。

2.1.3 膠凝材料

選用強度等級為 42.5級及以上的普通硅酸鹽水泥，水泥應符合《通用硅酸鹽水泥》（GB175—2007）規(guī)范，并應進行進場檢驗，檢驗項目為比表面積、凝結時間、安定性、強度。

2.1.4 金屬網與HDPE防滲土工膜

金屬網外觀質量應滿足：（1）金屬網眼、絲徑應符合設計要求，無明顯變形、銹蝕、網絲無斷裂。（2）金屬網及土工膜廠家應提供相應的出廠合格證。（3）HDPE防滲土工膜應采用GH-1型聚乙烯土工膜。

2.2 質量指標

泡沫輕質土的施工最小濕重度不應小于5.0 kN/m3，施工最大濕重度不宜大于11.0 kN/m3，流值宜為170～190 mm，且無側限抗壓強度應符合設計及規(guī)范要求。

3 施工工藝

3.1 保護面板施工

（1）面板由基礎、擋板、拉筋及立柱組成，基礎沉降縫位置與填筑體沉降縫對應。C25 水泥混凝土現澆基礎，固定立柱和擋板。立柱可采用角鋼或槽鋼，角鋼質量以及幾何尺寸不得低于設計要求。（2）保護面板橫向安裝，應與內側的角鋼通過焊接形成一個整體，安裝應保證安裝牢固、線形順直、接縫嚴密、相鄰面板無錯臺、平整度符合相關規(guī)范標準要求。

3.2 泡沫輕質土澆筑

3.2.1 施工步驟

泡沫輕質土的施工流程見圖1。

圖1 施工流程

（1）根據臺后填土高度、邊坡坡率測放出臺背的施工范圍，標示出泡沫輕質土的施工范圍。（2）開挖清理基坑，挖除原基坑內的松散土層，與路基結合處開挖臺階。（3）基坑開挖清理夯實完成后，需對基底進行壓實等指標驗收，滿足要求后方可進行回填工序。（4）泡沫輕質土單層澆注厚度按0.3～1.0 m控制；同一區(qū)段上下相鄰澆注層，當施工期氣溫不低于15 ℃時，最短澆筑間隔時間可按12 h控制；否則，澆筑間隔時間應不低于2 d。澆筑時出料口宜埋入泡沫輕質土內，當無法滿足要求時，出料口離澆筑點的高差宜控制在1 m以內（空洞充填類工程除外）。澆筑過程中應填寫施工記錄。（5）泡沫輕質土單個澆筑區(qū)澆筑層的澆筑施工時間應控制在水泥漿終凝時間內。（6）沿澆筑區(qū)長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，則可并排地從一端開始澆筑,或采用對角的澆筑方式。（7）澆筑過程中，當需要移動澆筑管時，應沿澆筑管放置的方向前后移動，而不宜左右移動澆筑管；如確實需要左右移動澆筑管，則應將澆筑管盡可能提出當前已澆筑泡沫輕質土表面后再移動。（8）進行掃平表面時，應盡量使?jié)仓诒３炙剑⑹節(jié)仓陔x當前澆筑泡沫輕質土表面盡可能低。（9）盡量減少在已澆完尚未固化的泡沫輕質土里來回走動。當遇大雨、暴雨或持續(xù)時間較長的小雨天氣，未硬化的泡沫輕質土表面應采取遮雨措施。（10）對于路床部位的泡沫輕質土，每層澆筑完畢后應采用塑料薄膜進行覆蓋保濕養(yǎng)護；在相應位置鋪設金屬網；最后1層澆筑完畢后，養(yǎng)護齡期不低于7 d。（11）泡沫輕質土路基頂部澆筑完畢 7 d內應進行覆蓋養(yǎng)護，其后方可鋪設防滲土工膜 。

3.2.2 注意事項

（1）泡沫輕質土制作設備應具有原材料自動化計量功能，在拌和制作泡沫輕質土時，應能調節(jié)水泥（砂）漿或泡沫流量。拌和制作成型過程中，攪拌時間應確?；旌暇鶆?。水泥漿或水泥砂漿或泡沫輕質土在儲料裝置中的停滯時間不宜超過2 h。發(fā)泡裝置宜采用壓縮空氣與發(fā)泡劑水溶液混合的方式生成泡沫，嚴禁攪拌發(fā)泡生成泡沫；應能設置穩(wěn)定的發(fā)泡倍率，并生成標準泡沫密度的泡沫。（2）泡沫輕質土澆筑施工宜采用直接泵送或配管泵送方式；當澆筑方量較小時也可采用車輛運送或其他工具運輸的方式進行施工。在地下水位以下施工時，應采取臨時降水措施確?；谉o積水的情況下澆筑，臨時降水措施應在泡沫輕質土養(yǎng)護齡期不少于3 d且施工滿足抗浮要求的條件下方能撤除。（3）施工前，收集當地歷史氣候資料及施工期的天氣預報，為異常天氣的施工提前指定相關預防保證措施。（4）泡沫輕質土澆筑硬化后，在強度未達到設計強度前，不宜直接進入使用狀態(tài)。泡沫輕質土澆筑至設計標高后，宜在表面覆蓋塑料薄膜進行保濕養(yǎng)護（空洞填充類工程除外）。（5）路面結構層或素土回填施工時，應避免大型機械如自卸車直接在輕質土頂部行走，應采取邊推平、邊卸料的前進方式進行攤鋪和碾壓，即卸料車應在推平機械的后端卸料。

4 施工質量要求

（1）保護面板安裝應線形順直、接縫嚴密均勻、相鄰面板無錯臺，豎直度不大于0.3%H且不大于20 mm，大面平整度不大于10 mm，塊間錯臺不大于3 mm。（2）保護面板連接桿必須與立柱焊接牢固。豎向上每安裝3塊（即高度為 90 cm)，澆注一層的泡沫輕質土。（3）臺背與路基銜接部位開挖臺階處理，按1∶2開挖成高度1 m、寬2 m的臺階，并人工清除表面松散土，露出堅實的路基面。（4）泡沫輕質土單個澆筑區(qū)、澆筑層的澆筑施工時間應控制在水泥漿終凝時間內。（5）應沿澆筑區(qū)長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，則可并排地從一端開始澆筑,或采用對角的澆筑方式。（6）盡量減少在已澆完尚未固化的輕質土里來回走動。（7）每層澆筑完畢后應采用塑料薄膜進行覆蓋保濕養(yǎng)護；最后一層澆筑完畢后，養(yǎng)護齡期不低于 7 d。（8）金屬網鋪設時應展開鋪平，避免出現卷起現象，并采用U形釘進行錨固，縱向錨固間距2 m，橫向錨固間距1.0 m。相鄰幅的金屬網平面位置應重疊搭接，搭接寬度不少于5 cm，搭接處用鐵絲綁扎連接并U形釘錨固，相鄰綁扎點間距不應超過10倍網眼邊長。在變形縫位置，金屬網應斷開鋪設。（9）防滲土工膜鋪設前，應清除下承層的尖銳物，避免刺破，必要時應先鋪設一層無紡針刺土工布作為墊護。相鄰幅的土工膜，重疊搭接寬度不宜小于10 cm，且應采取膠結方式進行搭接。防滲土工膜鋪設在輕質土頂面鋪設時，應注意盡量貼近下承層。

5 結語

泡沫輕質土在結構臺背填筑中，可大幅度降低填土荷載，減少軟基的附加應力，抑制軟基的沉降和側移，提高路堤的穩(wěn)定性，緩解橋臺與路基結合部處材料的剛性突變，消除填料自身的工后沉降。