氣泡輕質混合料在特殊填筑路段施工中的應用

李柏霖 殷世豪（中交二航局二公司，重慶 400074）

氣泡輕質混合料在特殊填筑路段施工中的應用

李柏霖 殷世豪
（中交二航局二公司，重慶 400074）

摘 要：氣泡輕質混合料，是通過氣泡機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場澆施工的技術。

關鍵詞：氣泡輕質；填筑沉降；成品保護

1 概述

1.1 工程概況

天府新區貨運通道項目下穿已建的成渝客專，其下的雜填土壓實度極差，下伏軟土也尚未固結，根據鐵路部門不能擾動成渝客專橋下承臺和樁基的意見，為達到鐵路部門對客運專線“零沉降”、道路運營工后沉降小，施工過程對鐵路墩臺的“零擾動”的要求，設計采用氣泡輕質混合料置換貨運通道雜填土方案。

1.2 研究項目的目的及意義

我國多地區軟基深厚復雜，河網及路網的分布密度大，軟基上修建的橋梁涵洞多，道路建設的周期短，土地相對昂貴。同時，隨著經濟的發展、車流量的不斷增加，急需對眾多正在運營的市區道路進行擴幅改造，因此，為節省昂貴的征拆費用和對近傍結構物的影響，研發氣泡混合輕質混合料技術，有著非常廣泛的應用前景。

2 主要研究內容

通過課題的研究，在完成貨運通道項目施工的同時，通過工程實踐和驗證，形成以下氣泡輕質混合料關鍵技術：①常用配合比設計；②現場配置及試驗檢測技術；③現場施工技術；④下穿客運專線施工質量與安全控制技術。

2.1 氣泡輕質混合料配合比配置

（1）材料選擇。按照“就地取材、安全經濟”的原則，所用材料均采用優質材料。

（2）配合比選擇。氣泡輕質混合料的配合比根據強度、濕容重、流動性及現場施工條件等要求進行選擇，針對本項目實際情況，結合其他已施工路段現有參考配合比，根據采用的水泥等原材料進行了多次的配合比試配工作，經過篩選，其參數如下：①水泥量430kg/m3；②用水量275kg/m3；③氣泡率68.3%；④沉陷距2.2mm；⑤流值175mm；⑥濕密度749kg/ m3；⑦R7為0.8MPa。抗壓強度根據配合比試驗確定，考慮到施工環境溫度對流動性的影響，需要在實際施工時水泥、水和發泡劑按照±2%微調，以滿足施工性的需要。

2.2 氣泡輕質混合料施工

氣泡輕質混合料是一種先進的輕型填土技術，氣泡輕質混合料不僅具有質量輕、流動性強、固化后的自立性等特點，而且它的容重及壓縮強度可通過調整配合比來多樣化，同時施工具有噪音低，工期短等優點。

2.2.1 準備工作

（1）軟基開挖。項目測量技術人員現場放樣后進行開挖，路堤底部按臺階坡面放坡，每開挖一級即對放坡面進行平整處理。施工前，對基底進行碾壓，確保基底路基土壓實度不低于93%。為盡量減小對橋梁影響，該區域采用18t壓路機靜壓并配備小型蛙式夯機進行補充夯實。

（2）排水系統。施工場地應平整，不得有積水，在施工段面兩側設有排水設施。

2.2.2 發泡、混合攪拌技術

（1）泡沫制備，首先將發泡劑稀釋，然后注入壓縮后空氣，再經專業設備（發泡槍）生成，發泡劑材料的性能直接影響泡沫的穩定性，發泡劑性能必須滿足以下要求：①宜采用界面活性類發泡劑；②環境溫度在0℃以上時，發泡劑不得出現離析；③稀釋的倍率不宜小于100；④泡沫密度宜為40kg/m3～60kg/m3之間；⑤發泡劑經過設備制作的泡沫必須密細，穩定；⑥經過消泡試驗，得出的濕密度的增加率不超過10%。

（2）攪拌時的拌合水不應含有影響泡沫穩定性、混合料強度和耐久性的有機質物等雜質。

（3）發泡劑的稀釋和起泡應采用設備自動化控制。

2.2.3 水泥漿的制備技術

氣泡輕質混合料的拌制所用水泥必須先進行消泡試驗，以確定其濕密度增加率是否滿足增加率不超過10%的要求。水泥漿在制備過程必須連續，防止澆筑過程中出現局部消泡、初凝現象，水泥漿制備完成后必須進行重度檢測，確保質量穩定。特別注意在出料口應設置過濾網，防止較大顆粒材料堵塞泵管，影響整體施工質量。

2.2.4 氣泡混合輕質土配置技術

氣泡輕質混合料施工對機器的生產參數必須進行多次調整，以保證各類參數滿足設計要求。參數調整好后，將氣泡輕質混合料先進行約10m3試噴，混合料容重、流動值穩定后，正式進行路基噴填。噴填過程中，及時觀察、抽檢容重和流動值。

2.2.5 澆筑、噴填

現場澆注：

（1）總體要求。氣泡輕質混合料路堤每隔5m設置沉降縫，縫寬2cm，沉降縫縫間采用竹膠板中夾泡沫隔離。為避免氣泡的消解太快和輕質土的分離，施工中不得出現強烈振動。

（2）現場澆筑、噴填。①澆筑要控制好澆筑厚度，一般每次澆注的最大厚度不能超過1m，最小厚度不小于0.25m，分層澆筑時的單層澆注厚度控制在0.5m～0.8m為最佳。②分區澆筑施工時，模板安裝必須固定牢實，澆注區間應采用塑料布進行隔離密封，防止分區間的填料通過縫隙串流。混合料在單個澆注區、澆注層的澆注時間，必須在水泥漿初凝前完成，澆筑上層混合料必須在下層澆注層終凝后開始。一般澆筑順序為沿長軸方向自一端向另一端澆筑，多條線路澆筑采用并列從一端開始澆注，也采用兩端平行對角澆注。③澆筑需要移動澆注管時，沿放置的方向前后移動。進行掃平表面施工時，盡量使澆注管口保持水平，并使澆注口和當前澆筑表面盡可能貼近。禁止在尚未固化的輕質土上走動。

3 成品保護

氣泡輕質混合料要避免雨天施工。養護階段遇大暴雨或持續時間較長的小雨時，未固化的氣泡輕質混合料表面應用土工布遮雨，濕養一般5～7天。

結語

利用氣泡輕質料無沉降、無滲水的特性，避免在道路運營通車后路基后期下沉對客專運營造成不良影響。輕質材料具有較好的強度和壓縮性能，用作填料可有效減小作用在地基上的荷載，而無需再處治下伏軟弱地基，后期道路的工后沉降可滿足規范≤10cm。該項施工技術的運用，不僅能加快施工工期，減少工后沉降，降低了綜合成本，提高了耐久性，也大大降低了對客運專線的影響。

參考文獻

[1]李勇，文麗娜，張斌.淺析氣泡混合輕質土在山區高速公路滑坡路堤填筑中的應用[J].西南公路，2012 （02）：6-9.

中圖分類號：U416

文獻標識碼：A