現澆氣泡混合輕質土路基施工技術概述

■　石蘇意　鄒超

（長沙理工大學交通運輸工程學院湖南長沙410114）

現澆氣泡混合輕質土路基施工技術概述

■石蘇意鄒超

（長沙理工大學交通運輸工程學院湖南長沙410114）

隨著道路建設的不斷發展，新材料新工藝得到人們的重視，其中氣泡混合輕質土材料以其輕質、強度可調、流動性、力學性能好等優點越來越多的被使用到工程建設中去。文章介紹了內蒙古某二級公路現澆泡沫輕質土路基施工技術，包括材料、設備、配合比設計、施工流程等內容，為該技術的工程應用提供依據并起到推廣促進的作用。

現澆氣泡混合輕質土路基施工技術

1　工程概況

內蒙古自治區某二級公路全長 19.80公里，起點樁號為k0+000,終點樁號為k19+798.178。路基設計寬度為12m，路面底基層采用20cm厚，設計強度為2MPa的水泥穩定碎石底基層，基層采用20cm厚設計強度為3.5MPa的水泥穩定碎石基層，面層采用6cm中粒式瀝青混凝土下面層和4cm中粒式瀝青混凝土上面層。其中在k0+000～k12+721.261段，為減少農田占用面積，采用氣泡混合輕質土路堤，其最大澆筑高度為6.5m。

2　氣泡混合輕質土簡介

氣泡混合輕質土，又稱泡沫輕質土，主要指的是將發泡劑和水以一定的稀釋倍率混合制成發泡溶液，然后利用物理機械方法將發泡溶液以一定的發泡倍率制備成氣泡，將固化劑、水和氣泡充分混合、攪拌后所形成的多孔、輕質填土材料。

氣泡混合輕質土具有許多優點，首先是其質量輕，強度可自由調節，具有流動性、自硬性，以及隔音、隔熱、抗凍融性等特點。其次是其施工簡便，不需機械壓實作業；通過管道泵送運輸，受空間環境影響小，安裝拆卸方便，施工效率高、速度快，節約工期；在道路建設中其可減少征地、保護環境、降低工程綜合成本等。因此，氣泡混合輕質土可在農田經濟作物路段、舊路加寬、軟基路段的橋臺臺背填土、凍土地段防治熱融沉陷、軟基或熔巖地區作為路堤填料、減輕地基負荷提高穩定性等方面發揮其性能特點，

3　施工技術概述

3.1選用的原材料

本工程中，水泥采用P?O42.5級普通硅酸鹽水泥；水采用當地水源；發泡劑為植物發泡劑，無色無毒，對環境無不良影響；其性質均符合《氣泡混合輕質土填筑工程技術規程》（CJJT 177-2012）的要求。

3.2使用的施工設備

泡沫輕質土的生產設備是使用由廣東冠生土木工程技術有限公司自主開發的集發泡設備、攪拌設備、泵送設備于一體的智能泡沫輕質土生產系統。該設備使用發電機提供電能，泡沫輕質土生產出來后，用泵送管泵送到施工現場。

表1　泡沫輕質土的配合比

3.3配合比設計

本工程段路基泡沫輕質土根據規定的配合比計算方法及不同路基厚度對強度等級的不同要求，采用了兩種不同的配合比。其中路基頂面往下0～80cm強度等級為CF0.8，80cm以下至土路基頂面強度等級為CF0.6。其配合比見表1。

3.4現場施工流程

3.4.1施工準備

施工前，應確定施工方案，編制施工組織設計。按施工組織設計安排設備、材料進場并做好設備的調試及原材料的檢驗工作。

3.4.2附屬設施施工

泡沫輕質土路基附屬設施包括面板、預制基礎等。面板是泡沫輕質土的主要附屬工程，設置在泡沫輕質土外側面，面板由基礎、擋板、拉筋及立柱等組成，起到施工外膜、外側面裝飾及使用階段保護的作用。預制基礎采用現澆C30混凝土基礎。擋板采用水泥混凝土預制，強度等級為C20，配直徑2.0mm的細鋼絲網現澆，尺寸為900mm×300mm×40mm。澆筑混凝土前，應按設計要求預埋面板拉扣。基礎坑槽開挖前，事先做好防護措施。坑槽開挖好后應將基底碾壓密實后才能澆筑混凝土，基底壓實度≥90%。擋板應隨澆隨砌，在完成預制擋板安裝約90cm高后，即可進行泡沫輕質土的澆筑。為了避免不均勻沉降導致基礎開裂，面板的基礎及擋板按10m間距設置沉降縫。沉降縫填縫材料使用20mm厚木質夾板。施工時，為保持與填筑體的協調性，其間距與填筑體沉降縫一致。擋板通過拉筋與立柱焊接固定。拉筋采用HPB235鋼筋，直徑6mm。立柱采用等邊角鋼，邊寬為50mm。。

3.4.3泡沫輕質土的泵送與澆筑

水泥、水按規定配合比混合攪拌均勻后與發泡劑水溶液產生的泡沫混合，形成泡沫輕質土填筑體。然后利用泵送機通過泵送管運輸到施工現場，填筑體在泵送管內能夠充分混合均勻。泵送作業是泡沫輕質土填筑工程施工的關鍵工序，也最容易出現故障。泵送前，應當做好泵送管接頭的緊固和檢查工作，確保接頭連接牢固。泵送初始，先用清水清洗泵送管內，防止有凝固的填筑體堵塞泵送管。泵送過程中，經常檢查泵送管接頭的牢固情況。

填筑體的澆筑應該分層分塊進行，這樣做的目的是減少水化熱對填筑體質量的影響。澆筑前，先用2mm厚木質夾板將路基分割成每10m一塊，這樣每塊填筑體的面積就是12m×10m。如圖4所示。在線路平曲線部分，考慮到要設置超高，又將每塊填筑體沿垂直于路基橫斷面方向分割成兩小塊。每小塊填筑體的設計高程不同，所以會形成臺階。澆筑時，泵送管出口應與澆筑面保持水平，以減少對新拌泡沫輕質土的擾動。每層澆筑的高度不小于50cm，上層泡沫輕質土的澆筑要等到下一層澆筑終凝完成后。如遇下雨天氣，應將未硬化的填筑體表層用篷布覆蓋。

按照設計要求，當總填筑體高度小于5m時，在填筑體底部、頂部50cm以內，分別設置一層鋼絲網片；當總填筑體高度大于5m時，分別在填筑體底部、頂部100cm以內位置設置兩層鋼絲網。鋼絲網采用直徑3.2mm的鋼絲焊接而成，孔徑為50mm×50mm。相鄰兩層鋼絲網間距50cm，搭接部位錯開50cm以上。相鄰兩塊鋼絲網的搭接寬度不小于20cm。此外，夏季澆筑施工時，應避開高溫時段，下雨時停止施工；冬季施工時，應對澆筑設備、泵送管、澆筑區域等采取保溫防凍措施。每班完工后應及時對澆筑設備，泵送管進行清洗，防止殘余物硬結堵塞管道和澆筑設備。

3.5養護

下層填筑體終凝完成后才能在其上填筑上層填筑體。在完成填筑體頂層施工后，應立即對填筑體表面覆蓋塑料薄膜或土工布保濕養生，養生時間不少于7天。在澆筑體達到設計抗壓強度后，方可在澆筑體頂面進行機械或車輛作業。作業前，應先鋪一層覆蓋層。

4　結束語

泡沫輕質土路基與普通填土路基相比，強度高，整體性好，28天無側限抗壓強度普遍達到0.8MPa以上，能夠滿足強度設計要求。經過工程實際的檢驗發現，泡沫輕質土路基吸水率低，無明顯開裂，安全環保無毒無害。此外，泡沫輕質土路基因其無需在路基兩側放坡，所以大量節約了農田的占用，保護了耕地和沿線自然環境，也減少了征地補償成本。再加之泡沫輕質土工序簡單，施工快捷，縮短了整體工程施工工期，具有良好的技術性能和經濟效果，推廣應用前景廣闊。

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U416[文獻碼]A

1000-405X（2016）-3-478-2

石蘇意（1991～），男，碩士研究生，研究方向為路基路面工程。