泡沫輕質(zhì)土在公路施工中的應(yīng)用

劉 洋

（保定交通建設(shè)監(jiān)理咨詢有限公司，河北 保定 071000）

引言

泡沫輕質(zhì)土作為一種新型材料應(yīng)用于公路工程，主要應(yīng)用于結(jié)構(gòu)物臺(tái)背回填，具有自重小、施工速度快等特點(diǎn)。

1 施工準(zhǔn)備

（1）設(shè)立質(zhì)量保證體系，明確職責(zé)和分工，確保質(zhì)量體系有效運(yùn)行。（2）熟悉和分析施工現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)、水文資料、設(shè)計(jì)文件、圖紙，并組織對(duì)各部門及技術(shù)負(fù)責(zé)人進(jìn)行技術(shù)、安全、環(huán)保、操作交底。（3）根據(jù)施工進(jìn)度計(jì)劃，合理制定材料采購(gòu)計(jì)劃，確保物資供應(yīng)計(jì)劃嚴(yán)謹(jǐn)、周密。（4）材料在進(jìn)場(chǎng)后按規(guī)定的頻次進(jìn)行抽檢，并完成對(duì)原材料、配合比的報(bào)批工作。（5）施工用水采用可飲用的地下水。

2 材料要求及質(zhì)量指標(biāo)

2.1 材料要求

2.1.1 發(fā)泡劑勻質(zhì)性指標(biāo)

發(fā)泡劑勻質(zhì)性指標(biāo)見(jiàn)表1。

表1 發(fā)泡劑勻質(zhì)性指標(biāo)

2.1.2 泡沫輕質(zhì)土濕密度指標(biāo)

根據(jù)使用部位的不同，采用不同范圍的實(shí)密度，距路基頂面距離小于等于0.8 m時(shí)，濕密度：530≤RW≤550；離路基頂面距離大于0.8 m時(shí)，濕密度：500≤RW≤530。

2.1.3 膠凝材料

選用強(qiáng)度等級(jí)為 42.5級(jí)及以上的普通硅酸鹽水泥，水泥應(yīng)符合《通用硅酸鹽水泥》（GB175—2007）規(guī)范，并應(yīng)進(jìn)行進(jìn)場(chǎng)檢驗(yàn)，檢驗(yàn)項(xiàng)目為比表面積、凝結(jié)時(shí)間、安定性、強(qiáng)度。

2.1.4 金屬網(wǎng)與HDPE防滲土工膜

金屬網(wǎng)外觀質(zhì)量應(yīng)滿足：（1）金屬網(wǎng)眼、絲徑應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，無(wú)明顯變形、銹蝕、網(wǎng)絲無(wú)斷裂。（2）金屬網(wǎng)及土工膜廠家應(yīng)提供相應(yīng)的出廠合格證。（3）HDPE防滲土工膜應(yīng)采用GH-1型聚乙烯土工膜。

2.2 質(zhì)量指標(biāo)

泡沫輕質(zhì)土的施工最小濕重度不應(yīng)小于5.0 kN/m3，施工最大濕重度不宜大于11.0 kN/m3，流值宜為170～190 mm，且無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度應(yīng)符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。

3 施工工藝

3.1 保護(hù)面板施工

（1）面板由基礎(chǔ)、擋板、拉筋及立柱組成，基礎(chǔ)沉降縫位置與填筑體沉降縫對(duì)應(yīng)。C25 水泥混凝土現(xiàn)澆基礎(chǔ)，固定立柱和擋板。立柱可采用角鋼或槽鋼，角鋼質(zhì)量以及幾何尺寸不得低于設(shè)計(jì)要求。（2）保護(hù)面板橫向安裝，應(yīng)與內(nèi)側(cè)的角鋼通過(guò)焊接形成一個(gè)整體，安裝應(yīng)保證安裝牢固、線形順直、接縫嚴(yán)密、相鄰面板無(wú)錯(cuò)臺(tái)、平整度符合相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求。

3.2 泡沫輕質(zhì)土澆筑

3.2.1 施工步驟

泡沫輕質(zhì)土的施工流程見(jiàn)圖1。

圖1 施工流程

（1）根據(jù)臺(tái)后填土高度、邊坡坡率測(cè)放出臺(tái)背的施工范圍，標(biāo)示出泡沫輕質(zhì)土的施工范圍。（2）開(kāi)挖清理基坑，挖除原基坑內(nèi)的松散土層，與路基結(jié)合處開(kāi)挖臺(tái)階。（3）基坑開(kāi)挖清理夯實(shí)完成后，需對(duì)基底進(jìn)行壓實(shí)等指標(biāo)驗(yàn)收，滿足要求后方可進(jìn)行回填工序。（4）泡沫輕質(zhì)土單層澆注厚度按0.3～1.0 m控制；同一區(qū)段上下相鄰澆注層，當(dāng)施工期氣溫不低于15 ℃時(shí)，最短澆筑間隔時(shí)間可按12 h控制；否則，澆筑間隔時(shí)間應(yīng)不低于2 d。澆筑時(shí)出料口宜埋入泡沫輕質(zhì)土內(nèi)，當(dāng)無(wú)法滿足要求時(shí)，出料口離澆筑點(diǎn)的高差宜控制在1 m以內(nèi)（空洞充填類工程除外）。澆筑過(guò)程中應(yīng)填寫施工記錄。（5）泡沫輕質(zhì)土單個(gè)澆筑區(qū)澆筑層的澆筑施工時(shí)間應(yīng)控制在水泥漿終凝時(shí)間內(nèi)。（6）沿澆筑區(qū)長(zhǎng)軸方向自一端向另一端澆筑；如采用一條以上澆筑管澆筑時(shí)，則可并排地從一端開(kāi)始澆筑,或采用對(duì)角的澆筑方式。（7）澆筑過(guò)程中，當(dāng)需要移動(dòng)澆筑管時(shí)，應(yīng)沿澆筑管放置的方向前后移動(dòng)，而不宜左右移動(dòng)澆筑管；如確實(shí)需要左右移動(dòng)澆筑管，則應(yīng)將澆筑管盡可能提出當(dāng)前已澆筑泡沫輕質(zhì)土表面后再移動(dòng)。（8）進(jìn)行掃平表面時(shí)，應(yīng)盡量使?jié)仓诒３炙剑⑹節(jié)仓陔x當(dāng)前澆筑泡沫輕質(zhì)土表面盡可能低。（9）盡量減少在已澆完尚未固化的泡沫輕質(zhì)土里來(lái)回走動(dòng)。當(dāng)遇大雨、暴雨或持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)的小雨天氣，未硬化的泡沫輕質(zhì)土表面應(yīng)采取遮雨措施。（10）對(duì)于路床部位的泡沫輕質(zhì)土，每層澆筑完畢后應(yīng)采用塑料薄膜進(jìn)行覆蓋保濕養(yǎng)護(hù)；在相應(yīng)位置鋪設(shè)金屬網(wǎng)；最后1層澆筑完畢后，養(yǎng)護(hù)齡期不低于7 d。（11）泡沫輕質(zhì)土路基頂部澆筑完畢 7 d內(nèi)應(yīng)進(jìn)行覆蓋養(yǎng)護(hù)，其后方可鋪設(shè)防滲土工膜 。

3.2.2 注意事項(xiàng)

（1）泡沫輕質(zhì)土制作設(shè)備應(yīng)具有原材料自動(dòng)化計(jì)量功能，在拌和制作泡沫輕質(zhì)土?xí)r，應(yīng)能調(diào)節(jié)水泥（砂）漿或泡沫流量。拌和制作成型過(guò)程中，攪拌時(shí)間應(yīng)確保混合均勻。水泥漿或水泥砂漿或泡沫輕質(zhì)土在儲(chǔ)料裝置中的停滯時(shí)間不宜超過(guò)2 h。發(fā)泡裝置宜采用壓縮空氣與發(fā)泡劑水溶液混合的方式生成泡沫，嚴(yán)禁攪拌發(fā)泡生成泡沫；應(yīng)能設(shè)置穩(wěn)定的發(fā)泡倍率，并生成標(biāo)準(zhǔn)泡沫密度的泡沫。（2）泡沫輕質(zhì)土澆筑施工宜采用直接泵送或配管泵送方式；當(dāng)澆筑方量較小時(shí)也可采用車輛運(yùn)送或其他工具運(yùn)輸?shù)姆绞竭M(jìn)行施工。在地下水位以下施工時(shí)，應(yīng)采取臨時(shí)降水措施確保基底無(wú)積水的情況下澆筑，臨時(shí)降水措施應(yīng)在泡沫輕質(zhì)土養(yǎng)護(hù)齡期不少于3 d且施工滿足抗浮要求的條件下方能撤除。（3）施工前，收集當(dāng)?shù)貧v史氣候資料及施工期的天氣預(yù)報(bào)，為異常天氣的施工提前指定相關(guān)預(yù)防保證措施。（4）泡沫輕質(zhì)土澆筑硬化后，在強(qiáng)度未達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度前，不宜直接進(jìn)入使用狀態(tài)。泡沫輕質(zhì)土澆筑至設(shè)計(jì)標(biāo)高后，宜在表面覆蓋塑料薄膜進(jìn)行保濕養(yǎng)護(hù)（空洞填充類工程除外）。（5）路面結(jié)構(gòu)層或素土回填施工時(shí)，應(yīng)避免大型機(jī)械如自卸車直接在輕質(zhì)土頂部行走，應(yīng)采取邊推平、邊卸料的前進(jìn)方式進(jìn)行攤鋪和碾壓，即卸料車應(yīng)在推平機(jī)械的后端卸料。

4 施工質(zhì)量要求

（1）保護(hù)面板安裝應(yīng)線形順直、接縫嚴(yán)密均勻、相鄰面板無(wú)錯(cuò)臺(tái)，豎直度不大于0.3%H且不大于20 mm，大面平整度不大于10 mm，塊間錯(cuò)臺(tái)不大于3 mm。（2）保護(hù)面板連接桿必須與立柱焊接牢固。豎向上每安裝3塊（即高度為 90 cm)，澆注一層的泡沫輕質(zhì)土。（3）臺(tái)背與路基銜接部位開(kāi)挖臺(tái)階處理，按1∶2開(kāi)挖成高度1 m、寬2 m的臺(tái)階，并人工清除表面松散土，露出堅(jiān)實(shí)的路基面。（4）泡沫輕質(zhì)土單個(gè)澆筑區(qū)、澆筑層的澆筑施工時(shí)間應(yīng)控制在水泥漿終凝時(shí)間內(nèi)。（5）應(yīng)沿澆筑區(qū)長(zhǎng)軸方向自一端向另一端澆筑；如采用一條以上澆筑管澆筑時(shí)，則可并排地從一端開(kāi)始澆筑,或采用對(duì)角的澆筑方式。（6）盡量減少在已澆完尚未固化的輕質(zhì)土里來(lái)回走動(dòng)。（7）每層澆筑完畢后應(yīng)采用塑料薄膜進(jìn)行覆蓋保濕養(yǎng)護(hù)；最后一層澆筑完畢后，養(yǎng)護(hù)齡期不低于 7 d。（8）金屬網(wǎng)鋪設(shè)時(shí)應(yīng)展開(kāi)鋪平，避免出現(xiàn)卷起現(xiàn)象，并采用U形釘進(jìn)行錨固，縱向錨固間距2 m，橫向錨固間距1.0 m。相鄰幅的金屬網(wǎng)平面位置應(yīng)重疊搭接，搭接寬度不少于5 cm，搭接處用鐵絲綁扎連接并U形釘錨固，相鄰綁扎點(diǎn)間距不應(yīng)超過(guò)10倍網(wǎng)眼邊長(zhǎng)。在變形縫位置，金屬網(wǎng)應(yīng)斷開(kāi)鋪設(shè)。（9）防滲土工膜鋪設(shè)前，應(yīng)清除下承層的尖銳物，避免刺破，必要時(shí)應(yīng)先鋪設(shè)一層無(wú)紡針刺土工布作為墊護(hù)。相鄰幅的土工膜，重疊搭接寬度不宜小于10 cm，且應(yīng)采取膠結(jié)方式進(jìn)行搭接。防滲土工膜鋪設(shè)在輕質(zhì)土頂面鋪設(shè)時(shí)，應(yīng)注意盡量貼近下承層。

5 結(jié)語(yǔ)

泡沫輕質(zhì)土在結(jié)構(gòu)臺(tái)背填筑中，可大幅度降低填土荷載，減少軟基的附加應(yīng)力，抑制軟基的沉降和側(cè)移，提高路堤的穩(wěn)定性，緩解橋臺(tái)與路基結(jié)合部處材料的剛性突變，消除填料自身的工后沉降。