路橋過渡段施工中氣泡混合輕質土的應用與分析

李向冰 郭孟卓

摘 要：隨著公路建設里程的不斷增加，路橋過渡段差異沉降已成為公路建設亟待解決的難題。作為一種無機材料，氣泡混合輕質土具有高流動性、自重輕等特點，可優化傳統挖填工藝。將氣泡混合輕質土用于路橋過渡段施工，可減小對地基的附加應力，有效控制差異沉降。為此，本文在全面了解氣泡混合輕質土特點的基礎上，結合具體案例，對其施工技術要點和質量控制措施進行了分析與探討。

關鍵詞：路橋過渡段;氣泡混合輕質土;質量控制措施

1 氣泡混合輕質土的特點

氣泡混合輕質土，是通過氣泡機的發泡系統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澆施工或模具成型，經自然養護所形成的一種含有大量封閉氣孔的新型輕質路基填筑材料，同時具有很好的保溫隔熱效果。目前，在路基工程施工中現澆泡沫輕質土應用較多，作為一種新型填筑材料，該材料的應用為路基施工提供了一種新思維。其特點如下：

（1）輕質性。干體積密度為300-1600kg/m3，相當于普通水泥混凝土的1/5～1/8左右，可減輕建筑物整體荷載。

（2）整體性。可現場澆注施工，與主體結合緊密，不需留界隔縫和透氣管。

（3）低彈減震性。氣泡混合輕質土的多孔性使其具有低的彈性模量，從而使其對沖擊載荷具有良好的吸收和分散作用。

（4）耐水性。現澆氣泡混合輕質土吸水性較小，相對獨立的封閉氣泡及良好的整體性，使其具有一定的防水性能。

（5）環保性。氣泡混合輕質土所需原料為水泥和起泡劑，起泡劑為中性，不含苯、甲醛等有害物質，避免了環境污染和消防隱患。

（6）耐久性。作為水泥基材料， 其耐久性、耐熱及抗油污能力強， 與混凝土耐久性相同。

此外，氣泡混合輕質土自身含大量封閉氣泡， 導熱系數小， 隔熱、隔音及抗凍融性能優越。目前，氣泡混合輕質土已大量用于道路加寬、軟基路堤、橋臺臺背、陡坡路堤、地下結構物減荷回填、軟土地基與基礎處理、塌方快速搶險修復、寒區路堤填筑等工程，具有廣泛的應用范圍，且施工效果顯著，因此，將其用于路橋過渡段施工具有重要意義。

2 路橋過渡段氣泡混合輕質土施工工藝

2.1 擋墻設置

在澆筑施工中，為保護氣泡混合輕質土，需提前設置擋墻。并根據施工設計方案，完善擋土墻排水系統，保證排水通暢。路基填料回填時，必須保證擋土墻混凝土抗彎拉強度滿足設計90%要求，待填料強度、壓實度等均符合設計規定后，才能用于施工。

2.2 鋪設金屬網和土工膜

橋頭縱向1：1.5斜坡處，提前進行鋼絲網預鋪固定。將氣泡混合輕質土澆筑于底面上部，為1～2層，隨后進行一層鋼絲網鋪筑。隨后將一層鋼絲網鋪于頂面以下50cm處。

2.3 發泡、混合拌和

在空氣壓力作用下，便可進行發泡施工。待發泡量達到設計要求后，即可將其和水泥漿進行均勻攪拌，并向施工場地澆筑。

2.4 輸送

氣泡混合輕質土一般可采用泵送方法輸送，輕質土的流動性、澆筑高度均會影響輸送距離。一般來講，為避免對輕質土質量造成不利影響，泵送距離不得超過500m，根據施工現場具體情況，可適當縮短泵送距離，以200m左右為準，便于施工。

2.5 澆筑和鋪設

根據工程實際情況，需分層、分區、分段進行氣泡混合輕質土澆筑施工。結合現場情況，進行澆筑區合理劃分并繪制成圖。澆筑過程中，保證和澆筑面水平，施工中不得出現振動過度現象。此外，還要在0.3～0.8m之間做好單層厚度控制及澆筑間隔時間控制工作。

2.6 沉降監測

按照相關質量檢測標準，對氣泡混合輕質土施工情況進行合理控制，保證質量滿足規范要求，提高施工質量。為驗證橋頭路基處氣泡混合輕質土的應用效果，掌握基底沉降分布情況，決定在第1斷面與第2斷面的中間部位均進行一個沉降標設置。經檢測分析，第1斷面監測中最高沉降值為0.034m，第2斷面的最高沉降值為0.046m，隨著施工時間的不斷增加，兩個斷面測點的沉降值均呈下降趨勢，并逐步趨向穩定。

3 路橋過渡段氣泡混合輕質土質量控制措施

為了保證氣泡混合輕質土在路橋過渡段中的施工質量，確保能夠達到基本的施工規范要求，在具體施工中，必須做好全面質量控制工作。

3.1 嚴格控制配合比

工程施工單位應根據路橋過渡段施工的具體工況，進一步明確施工中所需輕質土的具體標準，在進行輕質土預制中，嚴格對于其中原料的配合比進行控制，防止比例不恰當造成的輕質土質量下降。對于發泡劑使用量也進行了控制，保證泡沫混凝土密度等級為300～1800kg/m3。

3.2 注重高壓泵管道清理

采用高壓泵進行輕質土輸送時，施工前，需清理干凈高壓泵輸送管道，確保管道清潔后才進行輕質土的輸送，在完成全部輸送任務后，繼續進行管道清理，防止輕質土在管道內有殘留部分的凝結固化，避免造成管道堵塞和下一次輸送輕質土的污染。

3.3 嚴格控制分層澆筑時間

在輕質土分層澆筑施工中，應針對具體分層施工情況，嚴控澆筑時間，確保每層澆筑的輕質土達到一定的強度后，再進行下一層澆筑，以保證分層澆筑質量。澆注時如遇到下雨天，應及時覆蓋未硬化的澆注體表層。在鋼絲圈的鋪設上，嚴格監督，避免鋪設不均勻或者重復鋪設，為施工質量提供有效保證。

4 結束語

綜上所述，過渡段差異沉降是最常見的一種路橋病害形式，將會嚴重影響行車舒適性，甚至會損害橋臺等部位，或造成更為嚴重的交通安全事故。因此，必須重視公路工程過渡段病害問題，根據工程實際情況，合理選擇防治材料，比如氣泡混合輕質土，通過該材料的應用，可以最大限度降低損壞程度，提高道路使用性能，延長路橋工程的使用壽命。

參考文獻：

[1]張彥朋，廖君.氣泡混合輕質土路基在高速公路沉降控制中的應用研究[J].中國水運 （下半月），2019（02）：197-198+200.

[2]周云東，王勇，黎冰，等.氣泡混合輕質土試樣制備研究[J].巖土力學，2018（12）：4413-4420+4428.

[3]李季增.氣泡輕質土在優化高速公路橋梁設計中的應用[J].交通世界，2018（27）：132-133+137.

[4]曹德洪，應海見，丁飛龍.氣泡混合輕質土新技術在申嘉湖杭高速公路練杭段中的應用[J].公路，2010（09）：75-78.