泡沫輕質土在高速公路改擴建工程中的應用

黃巨法

（廣西北部灣投資集團有限公司沿海高速公路改擴建工程建設指揮部，廣西 欽州 535000）

引言

加寬高速公路需要考慮以下事項。(1)土地面積的增加。拓寬道路需要更大的土地，還可以占用農田。(2)征用土地和拆遷房屋的費用增加；高速公路擴建可能會占用農田，也會影響居民生活，因此政府必須賠償居民。此外，擴大高速公路還必須考慮工程本身是否會影響原來的道路結構。泡沫輕質土的使用更能避免這種情況。這是因為泡沫輕量化土本身具有的特性，可以垂直填充構造并節省構造場地。泡沫輕質土的制備、運輸和施工簡單、環保，最大限度地節約資源。

一、泡沫輕質土的特點

（一）輕質性 ：用在路基上一般容重為 γ=5-7KN/m3 。（二）密度、強度可以結合實際情況調整 ：通過優化現場 配合比設計，密度可以控制一定范圍4.5-12KN/m3 ，強度可以 設計到0.3-5MPa 之間。（三）泡沫土的流動性 ：泡沫輕質土材料現場采用泵壓送 的方式進行輸送，一般澆筑距離最遠可以1.0-2.0km。（四）適用性 ：泡沫輕質土是一種流塑體，適用于施工空 間狹小，機械施工難度大且不易碾壓的區域，對于一些施工 區域狹小且工期緊的位置特別適宜。（五）固化后的自立性 ：一般在澆筑后4h 后就會固化，可 垂直澆筑。（六）均勻性 ：采用預發泡后混合的施工工藝，經過機械 的加工，泡沫輕質土內部孔隙分布均勻，氣泡可以獨立固結，形成良好的整體性。（七）耐久性 ：泡沫輕質土是以水泥為主要膠合材料，它 具有與水泥漿類似抗壓強度，該材料與高分子比較，它的抗壓、耐熱、抗污染，抗侵蝕的性能更強。（八）抗熱性 ：氣泡混合輕質土的氣泡量（空隙率）大，具有一定的隔熱性。

二、施工方法

（一）泡沫輕質土采用自身拌合設備，按照設計配合比例制備泡沫輕質土。（二）將已制備好的水泥漿通過軟管泵輸送到中繼站準備使用。與此同時輕質土制備站由水和發泡劑通過壓縮空氣制備好泡沫群；將水泥漿與泡沫充分混合便形成了泡沫輕質土。根據施工段的位置，設置好泵送管道，施工前先用水對管道進行壓力試驗，確保接頭位置的嚴密性。根據設計要求該區泡沫輕質土28d抗壓強度qc（MPa）≧1.0MPa，根據試驗配合比調整好澆注濕密度及輕質土流值，滿足設計及標準化施工要求。（三）將輸送過來的輕質土澆注在指定的澆注區，輕質土有自流平特性，能夠在澆注面上實現自我平整，均勻。同時在現場取樣，準備后繼的泡沫輕質土檢測工作。（四）泡沫輕質土澆注施工記錄，施工員記錄好澆注區厚度、澆注日期、澆注施工時段，并取現場泡沫輕質土測量其流值和濕密度。對流值進行檢測，取現澆輕質土為試樣，準備好平板（邊長30cm，厚度1cm）、圓筒（內徑80mm，凈高80mm，筒壁厚2cm）按照操作規范對其流值進行檢驗，并記錄數據。（五）施工數據收集整理。規范及配比設計標準泡沫密度控制范圍為40kg/m3～60kg/m3，對濕密度進行檢測，按照相關規程對現澆泡沫輕質土進行取樣檢測，準備好容量筒（內徑108mm，凈高109mm，筒壁厚2mm，容積1L），電子稱（精度±1g）；設計施工濕密度RFw為650kg/m3，允許誤差范圍為650kg/m3±3%（630kg/m3-670kg/m3），按照規范對其濕密度進行檢驗，最終濕密度值穩定在650kg/m3。（六）泡沫輕質土成品保護。剛澆筑好的泡沫輕質土施工段，設置好安全警示標志，嚴禁人員和機械進入，對未達到強度的泡沫輕質土表面產生損壞。待泡沫輕質土達到初凝時，立即采用薄膜或土工布進行覆蓋養護，防止表面產生收縮裂紋。

三、泡沫輕質土在高速公路改擴建工程中的應用

泡沫輕質土的工作性能以及工程應用效果的影響因素眾多，特別是關于泡沫輕質土應用于改擴建路基工程中對新舊路基沉降差異的影響，（一）路基整體沉降值隨著泡沫輕質土比例的增大而不斷減小，原方案的路基沉降值最大，方案三的路基沉降值最小，因此，路基填土采用方案三可以有效降低路基工后沉降。(二)隨著泡沫輕質土比例的增大，路基側向位移不斷減小，原方案的路基側向位移最大，方案三的路基側向位移最小，表明方案三可以有效減小路基側向變形。(三)原方案的路基基底附加應力呈現最大值，隨著泡沫輕質土比例的增大，路基基底的附加應力會逐漸減小，因而選擇方案三更有利于維護拓寬路基的安全穩定性。

四、結束語

近年來部分地區交通量急速增長，給道路安全運行帶來很大隱患，及時對交通擁擠道路進行改擴建顯得尤為重要。泡沫輕質土作為一種新型填筑材料，因具有重度小、流動性強、調節性高等特點，逐漸在路基改擴建工程中得到應用，而深入研究泡沫輕質土在擴建路基中的應用具有重要意義。