氣泡混合輕質土工程的主要特性與施工質量管理及控制

王敏杰

(廣東省科源工程監理咨詢公司，廣州 510170)

氣泡混合輕質土工程的主要特性與施工質量管理及控制

王敏杰

(廣東省科源工程監理咨詢公司，廣州 510170)

結合廣州蓄能水電廠永久公路水毀維修工程氣泡混合輕質土路基回填施工實踐，論述氣泡混合輕質土的主要特性與施工質量管理及控制。氣泡混合輕質土具有流動性強、水溶性高、施工方便和節省成本等特點，只要做好施工過程中的質量管理及控制，在未來的工程施工中也將會有很大的發展空間，具有很高的市場前景和推廣價值。

氣泡混合輕質土;特性;施工質量;管理;控制

0 引 言

廣州蓄能水電廠永久公路水毀維修工程的上庫公路K8+700工點氣泡混合輕質土路基回填，主要布置在上庫公路K8+700工點，該處工點右側路基下邊坡發生滑塌，滑塌范圍高約10m，總長約40m，滑塌范圍內水泥路面已完全破壞，造成道路中斷，目前靠道路左側的開山便道通行。根據現場查看，該病害是典型的水毀成因，在兩個滑塌點的中部位置都是自然山勢中的沖溝地形。前段時間超強臺風“尤特”造成長時間降水，而滑塌段的路面下原有的部分人工填土飽水后軟化，加上邊坡表層土多為花崗巖殘積層，含砂率高，受水浸泡易崩解、軟化，最后在沖溝流水的長時間集中沖刷下，發生塌落[1]。下面就對工程施工的整體過程中所用到氣泡輕質土的相關特征以及該土質的施工過程進行介紹：

1 氣泡混合輕質土的主要特性

在現有的材料科學中，對于氣泡混合輕質土的使用也非常的廣泛。該材料主要用于路基回填，軟基處理，橋頭處理，公路擴幅，橋臺背填筑應用等方面。所謂的輕質材料從字面上的意義就能看出是一種密度較低的材料，此外輕質材料是由人工材料所組成，強度方面也顯示出了較高的優勢。輕質材料的主要優點是：與普通的土質相比，密度較小，與此同時強度和塑性都比一般土質要高。氣泡混合輕質土還表現為流動性強、水溶性高、施工方便和節省開支等特點。鑒于這些優點，在未來的工程施工中也將會有很大的發展空間。

氣泡混合輕質土材料在使用中主要在密度方面進行控制，選用密度為300～1 800 kg/m3區間內，根據不同的施工要求對密度進行選擇。對于氣泡輕質土材料的抗壓參數控制在0.3～1.2 MPa的范圍。流動指數的相關指標控制在160±15 mm范圍。在材料中與外界水接觸之后，土質的密度會有一定的提高，在實際的操作測量中，可以算出接觸水后密度大約增加12%。在對于土質的物理特性計算中，可以將材料因壓縮出現的質量變化可以忽略不計，抗壓能力也變為原有抗壓強度的一半。如將氣泡混合輕質在加載中，考慮到單軸加載后的材料承載能力，需要將抗壓強度控制在60%以內，其余的強度可以忽略不計[2]。

氣泡混合輕質土整個制作過程是現在氣泡機中控制發泡，通過機械攪拌的方式使得混合材料能夠充分發泡，再通過泥漿和發泡劑進行攪拌(采用一比一的比例混合)。利用氣泡和泥漿的混合液澆筑在模具當中，采用泵送的方式將預留的模具填充。在自然環境中對模具內的混合溶劑進行養護，并對得到的大量氣孔的新型材料進行是通過氣泡機的發泡系統將發泡劑用機械方式充分發泡，并將泡沫與水泥漿均勻混合，然后經過發泡機的泵送系統進行現澆施工或模具成型，經自然養護所形成的一種含有大量封閉氣孔的材料為新型輕質保溫材料。使得混凝土的質量有一定的降低同時保溫隔熱的效果更加明顯[3]。

2 氣泡混合輕質土的施工質量管理

2.1 施工流程

氣泡混合輕質土的施工流程如圖1所示。

2.2 原材料實驗數據分析

對于氣泡混合輕質土的施工之前，需要將所有的原材料進行檢測，在檢測合格之后才能使用，保證材料的質量。對于檢測的要求有以下幾項：

1)原料中土質的粒徑必須保證在8 mm以內，對于不符合粒徑要求的材料要進行篩選，通過加工篩選后的材料才能在氣泡輕質土中使用。

2)凝固劑，主要檢測凝固的時間和作用，檢測是否滿足設計要求。

3)水:使用混凝土拌合中水質的要求。

4)發泡劑:能夠有效的保證發泡的質量，控制好輕質土的整體質量。在檢測中，要求發泡劑必須滿足表1中的各項要求。

圖1 輕質土施工順序流程圖

項目性能要求稀釋倍率≥30倍。發泡倍率≥25倍。環境要求符合國家相關的環保要求。室內濕容重試驗允許誤差±03kN/m3

2.3 氣泡混合輕質土在配比過程中的設計要求

氣泡混合輕質土的配合比應根據設計強度、濕容重、流動性等要求進行選擇。施工應在已有參考配合比(參見《氣泡混合輕質土填筑工程技術規程》 CJJ/T 177-2012”第78頁第5.2.1條所列參考配合比)及施工現場所用材料試驗的基礎上確定施工配合比。

2.4 施工方法與規定

1)施工中，將拌好的材料澆筑在模板之中進行養護，這就需要模板具有很強的剛度要求。在模板安裝過程中，嚴格控制模板與模板之間的間隙，防止模板出現較大空隙影響整體的強度。在一些重要部位的連接處也需要嚴格按照設計要求進行搭接，確保澆筑的材料不會出現泄露或是流漿的情況發生。

2)為確保氣泡混合輕質土中氣泡獨立，氣泡的消泡及材料的離析控制到最小程度，施工過程中應避免過度振動。

2.5 過程質量管理

1)原材料的計量精度應滿足表2的要求。

表2 原材料的計量精度

2)除材料符合設計要求、投料準確外，攪拌施工時還需定期或不定期地檢測氣泡混合輕質土的濕容重、流動值等指標，各指標的誤差應控制在表3所示的范圍內。

表3 攪拌時的質量管理標準

3 氣泡混合輕質土的施工質量控制

為確保氣泡混合輕質土工程質量符合設計要求及有關規范的規定，實行以過程為主，工后檢測為輔的方針，從人員、設備、材料、施工前的準備、工程施工過程等方面對工程質量進行預控。

3.1 人員控制

1) 實行崗位責任制，做到定機、定人、定崗、定責。每處施工現場確定一名項目負責人，制定詳細的操作手、自檢人員崗位責任制。

2) 對于混合輕質土的施工過程中，施工人員的素質也需要保證。在施工之前，每個工人對于該材料的使用方法和施工方式都要系統的學習，掌握相應的施工工藝技術之后才能進行施工。同時要對于施工的規范進行掌握，明確施工中的責任，不能擅自修改設計要求，按照設計規范進行施工。定期組織相關技術人員進行專業培訓，在培訓之后沒有通過相應的考試的人員，一律不得上崗工作。

3.2 設備控制

1)設備性能狀態良好，配備有足夠的易損件。

2) 配備先進的自動計量工具，確保配合比準確。

3.3 材料控制

在施工過程中，要嚴格對水泥的質量進行檢測，水泥的質量在符合標準之后才能進場使用。對于進場后的水泥要進行按批次報檢，通過抽檢的方式后，合格方能使用。若采用商品水泥漿，則到場后按要求檢測水泥漿比重，確保質量。

3.4 過程質量控制

1) 在施工之前，要保證施工場地的平整。因氣泡混合輕質土遇水后物理特性會發生一定的改變，故在施工現場避免出現大量的積水。

2) 根據施工工藝制定各項技術參數、施工要點，現場嚴格控制輕質土的流值及濕密度。

3.5 施工質量檢驗

施工質量檢驗指標為濕密度、流動值和抗壓強度，檢測頻率和檢測依據執行現澆泡沫土技術規程。

4 結 語

廣州蓄能水電廠永久公路水毀維修工程的上庫公路K8+700工點在使用氣泡輕質土后可以有效的改善路基的工作狀態，保證路基的承載能力。同時在施工方面，使用該材料可以大大縮短施工的工期，節約施工成本，有效的控制了周邊路基因應力不同發生的不均勻沉降現象發生。尤其是在本文的案例中使用氣泡混合輕質土能夠在滿足設計要求的情況下，對于廣州蓄能水電廠自然環境的污染降至最低。也從另外一個方面證明氣泡混合輕質土現有道路施工中的優勢，保證了道路路基回填的工程質量還能通過簡單便捷的方法產生實際的經濟效益。在為了的工程發展中，氣泡混合輕質土的使用方式將會有更好的升級，同時也具有很高的市場前景和推廣價值。

[1]羅楓.氣泡混合輕質土工程的施工質量管理與檢測[J].建材技術與應用，2009(07)：11-12.

[2]鄭燁，陳振華，張開偉，等.不同填料下錢塘江古海塘塘背土壓力現場試驗研究[J].巖土力學，2014,35(06)：1623-1628.

[3]陳永輝，石剛傳，曹德洪，等.氣泡混合輕質土置換路基控制工后沉降研究[J].巖土工程學報，2011,33(12)：1854-1862.

Main Characteristics of Bubble Mixed Light Soil Engineering and Construction Quality Management and Control

WANG Min-jie

(Guangdong Province Keyuan Engineering Supervision Consulting Company，Guangzhou 510170，China)

Combining with the construction practice of bubble mixed light soil roadbed backfill of flood damage highway repair engineering in Guangzhou pumped storage power plant permanent，the main characteristics of bubble mixed light soil and construction quality management and control are discussed.Bubble mixed light soil has strong liquidity，high solubility in water，convenient construction and cost saving features.As long as good quality management and control are realized in construction process，it will have great room for development，very high market prospect and popularization value in the future engineering construction.

bubble mixed light soil；characteristics；construction quality；management；control

1007-7596(2015)01-0043-03

2014-04-12

王敏杰(1987-)，男，廣東廣州人，助理工程師，從事水利水電工程施工監理工作。

TU521.3

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