EPS輕質填料在橋頭段路基工程中的施工及應用

陳 小 芳

(中鐵十五局集團有限公司，上海 200070)

EPS輕質填料在橋頭段路基工程中的施工及應用

陳 小 芳

(中鐵十五局集團有限公司，上海 200070)

介紹了聚苯乙烯泡沫(EPS)的材料特點，并結合工程實例，從材料準備、塊體鋪砌、塊體之間聯結和灌縫、澆筑頂層鋼筋混凝土壓板等方面闡述了EPS輕質路堤的施工技術，實踐證明了EPS在橋頭段路基的應用效果良好，前景廣闊。

EPS輕質填料，材料，路基，塊體

1 概述

聚苯乙烯泡沫(簡稱EPS)是一種新型的路基填料，由阻燃型聚苯乙烯顆粒發泡而成，具有燃燒時的自滅性。EPS顆粒中有許多封閉的空腔，所以其具有輕質、高強、化學穩定性及水穩定性。用來做路基輕質填料，能較好地解決橋頭和路堤相接處的差異沉降，減少橋頭的側向壓力和位移等問題。

EPS從1965年開始作為道路工程的輕質填料在瑞典、法國、加拿大、日本等國得到了廣泛應用，在國內的道路工程中也廣泛地被應用于橋頭臺背回填的處理。

2 工程實例

南京南站雙龍街D1標作為南京南站綜合樞紐快速環線雙龍街立交工程的子項，施工內容主要包括：寧溧路主線部分路基改造、寧溧路東側隧道、匝道及繞城公路集散車道。該工程在寧溧路橋頭段的路基處理設計上采用了EPS塊體填筑。

寧溧路路基改造范圍為雙龍街立交至卡子門高架橋頭處，樁號范圍K1+919.055～K3+023.12。該橋頭段路基工程位于寧溧路主線兩側下穿隧道的中間，地基有淤泥質土夾層，較軟弱；寧溧路兩側下穿隧道未開挖，基坑深度10 m左右，路基橋頭路段填筑5 m左右，高差近15 m。由于寧溧路主線處于南京市區主要交通要道上，交通流量大、施工場地狹窄，結合現場條件需先完成橋頭段路基填筑，寧溧路主線路基工程通車后再進行兩側的下穿隧道施工，為此該段路基采用了EPS輕質填料填筑。

3 EPS材料特點

EPS標準塊尺寸為300 cm(長)×123 cm(寬)×63 cm(高)，抗壓強度是EPS作為路堤輕質填料的重要指標，規范規定橋頭等部位強度不低于250 kPa[1]。它作為路基填料的優點是：材料質量輕，僅為壓實土方的1/70～1/100；耐久性好、自立性好，對附近結構物的側向推力很小。

EPS塊體施工采用人工鋪設，不需要大型機械，施工速度快，非常簡單方便，因此EPS是一種性能優良的路基輕質填料。EPS的市場價格：普通型(100 kPa)約為350元/m3、加強型(250 kPa)約為800元/m3。

4 EPS輕質路堤施工

EPS路堤的施工程序為：施工放樣→5%石灰土下承層→鋪砂礫(碎石)墊層→粗砂調平層→EPS塊體鋪砌→布設聯結件和灌縫→澆筑鋼筋混凝土壓板[2]。

4.1 材料準備

施工前至少提前3個星期按照設計要求與廠家定制EPS塊體，EPS材料受陽光照射會老化且風易吹倒；再加上EPS塊體較大且脆，可能會產生凹陷和邊角的損壞；材料還具有一定吸水性，雖然不會改變強度，但會增加其重量。所以，EPS在材料運輸、存放和鋪砌時要注意保護，存放地最好能防曬、防雨和防風，并盡可能在較短時間內施工。

4.2 施工準備

平整場地和施工放樣，檢查基底標高和平面尺寸是否滿足設計要求，5%石灰土下承層、30 cm砂礫石或碎石排水層、20 cm粗砂調平按照設計依次施工。受場地限制在EPS填筑前，在距坡腳1 m處開挖60 cm深排水溝，以排除路基范圍積水。

4.3 塊體鋪砌

EPS塊體鋪設有以下幾點要求：1)干燥路面；2)禁止機械設備在塊體上碾壓；3)避免錯搭；4)可根據實際尺寸進行切割，且高度不得小于標準塊的一半[3]。

寧溧路橋頭段一般路基填筑部位采用普通型EPS塊體(抗壓強度不小于100 kPa)； EPS路堤結構形式如圖1所示，橫向縱向施工按照圖紙要求，與土接觸的部分梯形鋪設，且要求混凝土澆筑部分向填土方向延伸1 m～2 m。

EPS輕質填料鋪設采用人工鋪筑，塊體自下而上逐層錯縫鋪設。寧溧路橋頭段路基工程路面寬度為28 m，EPS輕質填料填筑長度104 m，高度約3 m，整個EPS路堤鋪筑進度很快，大約4 d就完成了鋪砌施工。

4.4 塊體之間聯結和灌縫

EPS塊體之間的聯結要求如下：1)縫隙大小與錯臺符合縫隙大小不大于20 mm，錯臺不大于10 mm；2)縫隙要充分填塞；3)EPS塊體之間采用爪釘聯結，形式如圖2所示；4)EPS塊體與路基及土基之間采用L形聯結，且深度不小于20 cm。

4.5 澆筑頂層鋼筋混凝土壓板

在最上一層EPS塊體鋪砌好后，在其頂層現澆一層15 cm厚的C30鋼筋混凝土壓板。寧溧路路基改造工程由于工期緊，為縮短工期采用了早強水泥(3 d抗壓強度為22 MPa)。

現澆鋼筋混凝土壓板目的是為了使EPS塊體形成一個良好的整體，提高路面的使用性能。它的主要作用：調整EPS塊體鋪設時所形成的錯臺和不平整，提高EPS路堤的整體強度；減少有害物質的侵害。

5 EPS在橋頭段路基的應用效果

EPS輕質填料施工的關鍵技術在于產品的各項性能經檢測要嚴格符合設計要求，在施工中嚴格控制平整度及塊體縫隙，施工完成后設立觀測點進行長期監測。從該項目的監測數據反映，自2010年5月1日南京南站雙龍街立交寧溧路主線改造工程建成通車后，在南京南站雙龍街D1標開挖隧道施工期間，該段路基對隧道圍護結構的側壓力引起的變形與該段路基坡底的路基變形曲線一致，沒有增加明顯變形量，且都在允許范圍內。經觀測，寧溧路路基橋頭段的臺背壓力、地基沉降和橋頭道路表面狀況，其路基沉降在下穿隧道施工結束后就趨于穩定，在近兩年的運行中未出現繼續沉降，也未發現路面病害，EPS橋頭路堤及路面結構層的運行質量良好。

這說明EPS作為橋頭段路基填料具有很好的土工性能和穩定性，采用EPS輕質填料作為路基填料，對于施工場地狹窄、交通量大的擴建公路工程，減小了高拓寬時引起的地基變形，以及對原有的寧溧路主線道路、寧溧路雙側隧道等建筑物的影響。

6 應用前景

上述工程實例證明，EPS可以減少軟基的沉降，減少路基的差異沉降以及減少橋臺的側向壓力和位移。在軟基和有場地限制的橋頭段路基工程上使用EPS是可行的，在國內具有較好的應用前景。

作為超輕質路基填料，EPS造價高的問題仍需解決，其在道路荷載的長期作用下的應用效果仍需要進行觀測，收集更多有價值的數據，為輕質填料發展提供可靠依據。

[1] JTG F10—2006，公路路基施工技術規范[S].

[2] 沈壽材.EPS輕質填料在軟基橋臺引道中的應用[J].閩西職業技術學院學報，2006(3):109-112.

[3] 何佛生.EPS輕質路堤在橋臺軟基填方工程中的應用研究[J].廣東交通職業技術學院學報，2004(2):21-23.

Construction and application of EPS filler in bridge approach subgrade

Chen Xiaofang

(ChinaRailway15thBureauGroupCo.,Ltd,Shanghai200070，China)

With an introduction of EPS features, based on engineering examples, the paper describes EPS lightweight subgrade construction technologies from aspects of material preparation, block paving, block connection and joint filling, grouting top layer and steel reinforced concrete pressured board and so on. Practice proves that: the application effect of EPS in bridge head subgrade is good, which has wide application prospect.

EPS lightweight filler, material, subgrade, block

2015-03-03

陳小芳(1978- )，女，工程師

1009-6825(2015)14-0143-03

U416.1

A