橋梁臺背項目回填泡沫輕質土施工技術探索

龍鐳 方麗華

摘 要：以回填泡沫輕質土施工技術為研究對象。在分析輕質泡沫土定義的同時，對該材料的應用范圍進行了分析，同時還深入地論述了泡沫輕質土應用特點。隨后分別從輕質泡沫土施工方案選擇、基槽開挖以及降水施工、澆筑場地驗收施工，還有澆筑區澆筑成劃分施工等方面，對該技術在橋梁臺背項目中的應用要點進行了探討，希望研究之后能夠給此類工程提供借鑒。

關鍵詞：橋梁臺背;回填施工;泡沫輕質土;施工技術

中圖分類號：U445.4 文獻標識碼：A

1 泡沫輕質土的定義

泡沫輕質土也可以叫做是泡沫混凝土材料，主要是采用物理的方式將發泡劑水溶液制作成為泡沫的形式，與水泥基凝膠材料、水、骨料、外加劑等融合到一起，進行充分的攪拌處理，然后經過一系列的物理變化而形成輕質微孔混凝土，其主要的特點就是氣孔分布均勻，尺寸大小基本一致[1]。

2 泡沫輕質土的應用范圍

在橋梁臺背工程施工的過程中該材料的主要應用范圍如下：橋梁臺背填筑、暗橋橋面填筑、地下大跨度等結構部分，可以更好地防止在使用的過程中受到不利的影響，從而可以保證其結構性能達到要求。此外，將泡沫混凝土材料應用到機械振動擾民的施工工程中，也能夠取得更好的效果。

3 泡沫輕質土的主要特點

（1）輕質性。由于泡沫混凝土中存在著比較多的氣泡，這是導致其比較輕質的主要原因。從工程的實際情況以及使用位置方面來分析，輕質混凝土能夠自動調節自重，以滿足不同條件下的需要。

（2）密度和強度的可調節性。按照材料的不同組分來確定用量、氣泡率等，也就是說按照工程的實際需要來調整泡沫混凝土的密度與強度性，從而達到工程的使用標準。

（3）良好的施工性。應用泵送混凝土的方式來進行現澆施工，可以實現小空間的作業施工，也可以通過使用高壓泵送的方式，具備較強的流動性，能夠在短時間內達到強度標準，并不需要進行碾壓或者振搗施工，也不需要使用專用車輛運輸，使得總體施工成本都比較低。

（4）泡沫輕質土能夠實現垂直澆筑施工，并且其結構強度比較高，能夠有效地降低臺背側向土壓力，具備無沉降、壽命長等優勢，還能夠消除橋頭跳車的問題，從而可以達到橋梁減跨、降低成本的效果[2]。

（5）屬水泥類材料，具備較好的耐久性，使用壽命和混凝土材料相同。

（6）環保效果非常強，不會造成環境污染問題，且可以充分的使用粉煤灰等工業廢料。

（7）結構內部分布大量的氣泡，可以達到保溫、隔熱等效果。

4 對泡沫輕質土的力學特性分析

下文中將會從兩個角度對泡沫輕質土進行分析：第一，施工過程中影響單軸抗壓強度的因素分析;第二，泡沫輕質土的耐久性分析。

4.1 單軸抗壓強度

對泡沫輕質土的單軸抗壓強度進行實驗可以發現有兩個影響因素：第一是泡沫的比例;泡沫的混合比與泡沫輕質土的單軸抗壓強度之間呈負相關。想要使得泡沫輕質土的單軸抗壓強度增大，那么就需要降低泡沫的混合比。第二是膠凝材料的使用比例;膠凝材料的使用比例與單軸抗壓強度之間是正相關的關系。因此，想要使得泡沫輕質土的單軸抗壓強度增大增大，就要提高膠凝材料的使用比例[3]。第三，水泥的質量。

4.2 耐久性

泡沫輕質土的耐久性更好。對泡沫輕質土耐久性的考察主要是對上文中提到的主劑的耐久性考察，輕質泡沫土的主劑是水泥，對比分析而言，可以參考水泥混凝土的耐久性，兩者是相似的。對耐久性的考察主要結合幾個因素對其的影響：第一是重量的影響;第二是內外溫差的影響;第三是濕度的影響。因此，分別通過重復的重量加載，降低溫度以及調節濕度的操作，結果發現，泡沫輕質土的強度無明顯變化。因此，相比較而言，泡沫輕質土的耐久性更好。

5 泡沫輕質土施工方案

5.1 泡沫輕質土技術指標（見表1）

5.2 泡沫輕質土臺背施工方案

（1）基槽開挖及降水。基坑開挖施工開始之前要按照實際需要進行測量放線，要準確地測定其平面位置和基坑高程，結合基坑設計深度來選擇合適的開挖斷面尺寸，同時還應該檢查確定其承載性能是否符合要求。比如在深基坑的施工中，要采取合理的處理方法來保證其支護穩定性、排水通暢性等方面。比如在泡沫輕質土處在地下水位相對較高的環境中，可以通過補充水混凝土或者防水卷材等方面進行設計，以有效地避免在長期處于地下水浸泡環境下而導致的損壞問題。

（2）澆注場地驗收。澆筑施工開始之前，應該進行路基截面尺寸、基底高程、基底承載性能的全面檢測，還要確保內部無積水、無松散等問題，保證施工的空間達到要求，同時其平面尺寸不能小于設計標準，基底高程與設計參數的偏差控制在±10 cm以內，主要是做好臺背與路基連接位置的基底結構部分的檢查，保證該位置不會存在任何雜草、浮土、坑槽等不良的地質條件，滿足工程的技術標準要求。

（3）澆注區與澆注層劃分。泡沫輕質土臺背澆筑施工的工作量一般比較大，甚至會達到上萬方，并且在夏季環境溫度較高或者施工量巨大的情況下，水泥水化熱法反應會導致輕質土結構質量出現嚴重的問題，為了能夠消除這一問題，通常需要在臺背澆筑結構中采用分區、整體分層的澆筑方式。每個澆筑結構部分的路基高度要合理的劃分，單層厚度控制在0.3 m～1.0 m范圍內按0.5 m控制，從而可以保證單層澆筑施工的質量合格。

（4）混凝土保護面板預制及安裝。保護面板采用C30混凝土，設計尺寸為90 cm×30 cm×4 cm，由于厚度尺寸相對比較小，且應用的是細石混凝土材料，應該按照設計方案來合理的預埋安裝面板的鋼筋材料，以保證后續的安裝施工精度合格。澆筑結束后，應用平板振搗器來實現振搗施工，要嚴格控制邊角位置，保證不能存在漏振、過振的問題。

（5）泡沫輕質土制作與澆注。

1）泡沫輕質土制作。①使用壓縮空氣和發泡劑溶液混合的處理方式形成泡沫結構，禁止使用攪拌方式發泡，泡沫的生成應該要設置穩定的發泡倍率，同時要形成標準密度的泡沫。②泡沫輕質土水泥漿在拌和施工環節與泡沫輕質土的混合制作要分開進行。為了能夠全面地提升生產效率，可以采用攪拌站集中拌和的方式，然后使用混凝土攪拌車來進行持續供應使用，并且應用專業設備完成澆筑施工。③泡沫輕質土制作的設備要具備自動計量功能，在進行材料拌合的過程中，要保證各個材料的添加量達到標準要求。④拌合制作成型的階段中，攪拌時間要嚴格控制，保證各個組分混合均勻。水泥漿或者泡沫輕質土的靜置時間不能超過2 h。

2）泡沫輕質土的輸送。泡沫輕質土的澆筑施工主要應用的是泵送或者配管泵送的方式，也可以采用垂直運輸的方式，要結合具體的施工條件確定。

3）泡沫輕質土的澆注。①按照設備生產能力和水泥漿的初凝時間的規定，確定單次澆筑泡沫混凝土的厚度在0.3 m～1.0 m內，按0.5 m進行澆注。②單個澆注區結構中的時間要控制在水泥初凝中，在完全凝固之后才能進行上層澆筑施工。③沿著澆筑結構長軸方向從一側往另一側澆筑施工;如果一條以上澆注管來進行澆注施工，就可以并排從一側開始，或者可以進行對角澆注。④澆注環節，如果要進行澆注管的移動，要沿著澆注管的位置來進行前后移動，盡量不要進行左右移動;如果不得不進行左右移動，應該將澆注管提出已經完成的澆筑結構，然后再移動。⑤澆注過程中的出料口應該埋入泡沫輕質土的結構中，如果不能達到要求，出料口應該和澆注點有著應的高差，且需要控制在1 m以內。⑥在施工階段如果遇到大雨、暴雨后者長期的小雨，沒有硬化的泡沫輕質土應該進行遮蓋處理，以避免在造成材料的編制。

（6）輔助工程施工。1）混凝土保護面板應該安裝到規定的位置上，同時也可以根據工人能力來配置泡沫輕質土分層安裝。安裝施工前要將施工面板支撐作為基礎，根據設計方案標準來安裝鋼立柱結構。混凝土保護面要達到垂直度標準，且定位精確，為了能夠使得外部美觀性較強，面板要進行勾縫設計，保證面板標高、線形、錯縫等都比較均勻。接縫位置要進行勾縫處理，保證嚴密不漏漿，且美觀性較強。2）澆注到頂部的位置上，應該根據需要來設置HDPE防滲土工膜，鋪設施工前應該將下承層的尖銳物全部清除掉，且要按照技術標準來完成土工膜的重疊搭接施工。3）金屬網采用5 cm×5 cm鍍鋅鐵絲網，變形縫的位置上應該斷開。

6 結語

泡沫輕質土是當前的新型建筑工程施工材料，其主要的優勢是自重小、強度高、施工方便、使用壽命長等，被大量地應用到我國的基礎工程建設中，已經取得了非常好的效果。在未來發展中，還需要加強該材料的技術研發，切實提升材料性能，以滿足當前我國日益發展的建筑工程領域，推動人類社會不斷進步。

參考文獻：

[1]劉元煒，梁小光，孫貴新，等.公路橋梁臺背回填泡沫輕質土施工工藝[J].公路，2013，58（09）：123-126.

[2]張桃榕.對公路橋梁臺背回填泡沫輕質土施工工藝的探討[J].大科技，2018，22（26）：209-210.

[3]王國欣.公路橋梁臺背回填泡沫輕質土施工技術分析[J].中國科技縱橫，2018，17（09）：92-93.