泡沫輕質(zhì)土在高速公路軟土地基處理中的應(yīng)用

沈蘊(yùn)虹

摘要：泡沫輕質(zhì)土屬于一種新型輕質(zhì)的環(huán)保材料，具有輕質(zhì)、強(qiáng)度可調(diào)、流動性好、隔熱耐久性能優(yōu)良、施工簡易等優(yōu)點(diǎn)，近幾年在高速公路的施工建設(shè)中得到了廣泛的應(yīng)用。本文結(jié)合實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)以案例分析的方式闡述了泡沫輕質(zhì)土在高速公路軟土地基處理中的應(yīng)用，以期可以為同行工作者提供一些有利參考。

【關(guān)鍵詞】泡沫輕質(zhì)土；高速公路；軟土地基；施工處理

泡沫輕質(zhì)土主要應(yīng)用在空洞充填、軟土地基處理、道路加寬、臺背回填、減荷換填以及工程應(yīng)急搶險，在工程施工領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。下文以案例分析的方式闡述了泡沫輕質(zhì)土在高速公路軟土地基處理中的具體應(yīng)用，主要內(nèi)容如下：

1.工程案例概述

廣明高速公路陳村至西樵段工程S03標(biāo)段收費(fèi)廣場及部分橋頭等路段地處深厚軟土地基，工后沉降大，為保證施工質(zhì)量及通車建成目標(biāo)，采用現(xiàn)澆泡沫輕質(zhì)土路基設(shè)計(jì)。S03標(biāo)段收費(fèi)廣場全長493.4m，雙向21車道，路基頂面、路面寬度為33.5～114m，泡沫輕質(zhì)土路基填方量約14萬㎡。現(xiàn)澆泡沫輕質(zhì)土的主要技術(shù)指標(biāo)如下表。

2.泡沫輕質(zhì)土的制備環(huán)節(jié)分析

2.1材料方面

（1）主要材料應(yīng)用

泡沫輕質(zhì)土制備的原材料主要包括水泥基膠凝材料、集料、摻和劑、外加劑、拌合水和發(fā)泡劑，經(jīng)過物理化學(xué)作用硬化后形成泡沫輕質(zhì)土。在泡沫輕質(zhì)土工程開工前，必須進(jìn)行消泡試驗(yàn)來檢驗(yàn)發(fā)泡劑和水泥及其他材料的適應(yīng)性。消泡試驗(yàn)確定的濕密度增加率如超過設(shè)計(jì)濕密度的10%，應(yīng)適當(dāng)調(diào)整發(fā)泡劑稀釋倍率或原材料的種類及用量。

（2）施工配合比

泡沫輕質(zhì)土的施工配合比應(yīng)經(jīng)配合比試配試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證，在試配試驗(yàn)進(jìn)行前應(yīng)滿足消泡試驗(yàn)、濕密度、流值、抗壓強(qiáng)度、標(biāo)準(zhǔn)沉降率等相關(guān)要求。配合比試配試驗(yàn)可根據(jù)實(shí)際施工所采用的水泥、粉煤灰等原材料進(jìn)行微調(diào)。

2.2施工準(zhǔn)備控制要點(diǎn)

（1）為保證質(zhì)量性能良好，應(yīng)采用專業(yè)的自動化設(shè)備來完成泡沫輕質(zhì)土的現(xiàn)場制作、輸送與澆注環(huán)節(jié)，確保泡沫的細(xì)密、穩(wěn)定、均勻。泡沫輕質(zhì)土的拌和制作，應(yīng)使用設(shè)有自動化計(jì)量功能的設(shè)備完成，并適當(dāng)調(diào)節(jié)材料的流量。

（2）在制備過程中，應(yīng)確保充足的攪拌時間保證各組分混合均勻、無離析，水泥（砂）漿或泡沫輕質(zhì)土在儲料裝置中的停滯時間不宜超過2h。

（3）施工前應(yīng)準(zhǔn)備單臺混合系統(tǒng)泡沫輕質(zhì)土制備產(chǎn)能≥90m3/h的設(shè)備。

3.應(yīng)用泡沫輕質(zhì)土處理軟土地基的施工方法

3.1原地基處理

（1）如設(shè)計(jì)有反開挖施工路段，應(yīng)確保預(yù)壓期及單月沉降量滿足設(shè)計(jì)要求，方可進(jìn)行堆載預(yù)壓土的卸載與路基反開挖施工。

（2）橋臺樁基、承臺等部位的施工完成之后，再進(jìn)行鋼筋混凝土保護(hù)壁施工環(huán)節(jié)。

（3）收費(fèi)島原地面的預(yù)壓時間，應(yīng)盡量控制在90天左右。整個過程中注意實(shí)施分層填筑，從根本上保證壓實(shí)度符合標(biāo)準(zhǔn)要求。

3.2基槽開挖、防護(hù)及排水

（1）路基基槽的開挖施工工作必須在防、排水等準(zhǔn)備工作完成后才可進(jìn)行。基槽開挖必須針對不同坑壁土類、坡頂荷載情況、基坑深度，按相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求確定放坡系數(shù)。

（2）路堤填筑高度大于3m的泡沫輕質(zhì)土路段，坡面采用鋼筋混凝土擋土墻進(jìn)行防護(hù)，擋土墻水泥混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的80%后才能進(jìn)行泡沫輕質(zhì)土路堤澆筑。

（3）在雨季施工時對所有施工作業(yè)面和易受水損壞的部位應(yīng)做好臨時防排水措施，可采用不透水帆布或彩條布遮蓋牢靠；并設(shè)置臨時排水溝，以防坡面沖刷造成低處輕質(zhì)土受到污染。

3.3鋼筋混凝土保護(hù)壁施工

（1）基礎(chǔ)施工

當(dāng)基坑挖掘到一定深度時，應(yīng)及時做好基坑長度、寬度、承載力以及內(nèi)部平整度的檢測，檢測結(jié)果合格后才可進(jìn)行鋼筋綁扎、立模施工等工序；在正式澆筑混凝土前應(yīng)做好面板鋼筋預(yù)埋工作，澆筑過程中控制好澆筑高度，并對澆筑面進(jìn)行平整處理，每間隔12小時應(yīng)進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)，使之保持濕潤。

（2）面板施工

基礎(chǔ)混凝土澆筑完成后應(yīng)做好鑿毛工作，嚴(yán)格控制好新舊混凝土之間的連接處理。基礎(chǔ)混凝土施工完成3天后方可進(jìn)行面板施工，施工過程中應(yīng)嚴(yán)格控制面板高度和保持面板穩(wěn)定。

（3）區(qū)段與區(qū)段間應(yīng)沿泡沫輕質(zhì)土、面板及其基礎(chǔ)橫斷面設(shè)置施工縫。施工縫每10～15m設(shè)置一道，施工縫寬1cm，全斷面填塞瀝青木板或夾板。

4.泡沫輕質(zhì)土的相關(guān)施工要點(diǎn)

4.1 澆筑施工前

（1）在泡沫輕質(zhì)土澆筑施工前，應(yīng)及時對填筑區(qū)的垃圾和雜物進(jìn)行清理，做好基底的整平工作，確保基底無雜物、無積水，基底高程、平面尺寸及地基承載力滿足設(shè)計(jì)要求。

（2）澆筑前應(yīng)根據(jù)施工現(xiàn)場情況繪制澆筑區(qū)劃分和施工順序平面圖，單層澆筑厚度應(yīng)控制在0.5～1.0m之間，轉(zhuǎn)區(qū)面、金屬網(wǎng)或土工格柵鋪設(shè)面應(yīng)設(shè)置澆筑層分界面。澆筑區(qū)內(nèi)單個澆筑區(qū)的最大澆筑面積不應(yīng)超過400㎡，且需結(jié)合設(shè)備產(chǎn)能進(jìn)行劃分，在初凝時間內(nèi)應(yīng)能完成澆筑且澆筑方量≤200m3為宜。

4.2 澆筑過程

（1）澆筑過程中應(yīng)做好保護(hù)壁的維護(hù)工作，避免其出現(xiàn)偏移和破壞。為防止泡沫輕質(zhì)土溢出，應(yīng)在側(cè)面加以面板保護(hù)，頂面采用防滲土工膜進(jìn)行封堵處理。

（2）為避免因泡沫輕質(zhì)土的分散性引起的氣泡消散問題，應(yīng)嚴(yán)格控制施工過程中的振動程度。

（3）合理地選擇澆筑方向，一般采用沿澆筑區(qū)長軸方向自一段向另一端澆筑的方式進(jìn)行；若采用多根澆注管，可并排施工自一端開始澆筑，或采用對角澆筑方式。

（4）遇到需移動澆注管時，應(yīng)盡量避免左右移動澆注管，按照澆注管的實(shí)際放置方向進(jìn)行前后的移動；如遇特殊情況確需左右移動時，應(yīng)把澆注管抽離已澆筑泡沫輕質(zhì)土表面后再移動。

（5）接近澆筑結(jié)束前，應(yīng)按相關(guān)要求進(jìn)行濕密度抽樣檢測，對不合格測點(diǎn)應(yīng)及時對其周圍界限進(jìn)行局部處理。

4.3 澆筑完畢后

澆筑完成后應(yīng)進(jìn)行泡沫輕質(zhì)土的表面平整處理，對未固化的泡沫輕質(zhì)土，應(yīng)及時做好保護(hù)處理，盡量避免對澆筑層的擾動；對已固化的泡沫輕質(zhì)土應(yīng)做好保濕工作，防止因快速干燥產(chǎn)生的病害問題。

5.結(jié)束語

總而言之，泡沫輕質(zhì)土的應(yīng)用在高速公路軟土地基處理中具有重大的社會價值，建設(shè)單位在設(shè)計(jì)和組織施工的過程中，應(yīng)注意泡沫輕質(zhì)土的制備、施工準(zhǔn)備、澆筑過程以及防排水措施等環(huán)節(jié)，嚴(yán)格控制泡沫輕質(zhì)土的施工質(zhì)量。

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