公路泡沫輕質土路基施工技術分析

李亞瓊

(山西路橋第四工程有限公司，山西 大同 037004)

1 項目背景

某公路工程項目的全線長度是16.27 km，起訖樁號是K133+710～K149+980，采用的是雙向四車道，設計的行車速度是60 km/h，路基的寬度是26 m。根據工程項目現場條件與施工要求，通過研究、討論后確定此項目選擇泡沫輕質土路基施工技術。本文以此公路工程項目為例，重點研究了輕質泡沫土路基施工技術。

2 泡沫輕質土路基的特點

2.1 輕質性與強度的可調性

從本質上分析，泡沫輕質土指的是以水泥、膠凝、發泡劑水溶液為材料進行混合而成的一種物質，其內部存在大量閉合微小膠質氣泡，而且所有氣泡間無互通現象，所以材料容重比較小，能夠減小路基的荷載，嚴格控制工后路基沉降現象[1]。此外，通過合理地優化輕質土不同成分比例，能夠實現其強度的調整，從而滿足不同路基強度的實際需要。

2.2 便捷性

泡沫輕質土主要以攪拌站與管道進行制作運輸，能夠實現自流平與自硬化，無需展開碾壓與振搗施工，能夠實現小空間或是長距離施工，而且施工效率比較高。當澆筑施工結束之后，正常固化時間大約為4 h，且不會對擋土墻結構造成影響。

2.3 耐久性與環保性

相較于高分子材料而言，泡沫輕質土具備較強的抗油污能力與耐久性。一般泡沫輕質土內包含的氣泡體積量≥60%，導熱系數比較低，具備良好的隔熱保溫作用[2]。此外，公路工程施工中可以采用泡沫輕質土取代原路基填料，以免路基高挖、高填而對自然環境造成破壞。

3 施工技術

3.1 施工參數

綜合分析項目現場施工要求與檢測結果，確定的泡沫輕質土路基施工參數具體如下：試驗段泡沫輕質土的澆筑施工時間控制為15 min，濕密度范圍是606～688 kg/m3，選用的水泥漿設備功率是60 m3/h。泡沫輕質土的配合比詳見表1所示，試驗段泡沫輕質土具體濕密度及流值詳見表2所示。施工后28 d的路基抗壓強度是1.3 MPa，完全符合此公路工程項目路基抗壓強度設計規定要求。

表1 試驗段泡沫輕質土配合比

表2 泡沫輕質土試驗段濕密度與流值

3.2 泡沫輕質土制作

根據配合比要求采用專業設備制作水泥漿，然后通過軟管泵送到中繼站。試驗路段屬于高填方縱坡段，結合設計內容與要求，為了增強高填方路基結構的安全性與穩定性，控制施工后路基沉降，需要保證此段泡沫輕質土路基的28 d后抗壓強度≥1.2 MPa[3]，所以應對配合比進行合理調整，實現泡沫輕質土濕密度與流值的優化，從而保證符合設計規定要求。

3.3 側向擋板安裝

此項目中側向擋板選擇的是水泥預制板(具體厚度是4 cm，長度×高度：90 cm×30 cm)。安裝施工選擇的方式是分層分塊，結合當日施工量與工作面確定模板實際安裝量，而在模板安裝施工階段，應結合泡沫輕質土路基區與斷面圖分層完成安裝與拆卸。其中標準臺階確定的高度是2/3，根據臺階高度與施工圍擋實現模板尺寸的有效控制。施工時必須加強模板支護處理，以免受到外力與泡沫輕質土壓力的影響造成模板傾倒。保證泡沫輕質土路基澆筑的高度符合設計規定要求，同時泡沫輕質土的固化時間>24 h，才可以將側向擋板拆除。但是拆除作業時必須緩慢，嚴格根據設計順序以分段的方式拆除，禁止發生硬砸或是猛撬等現象，以免破壞泡沫輕質土。

3.4 泡沫輕質土輸送

如果泡沫輕質土選擇泵送模式或是管道泵送模式，其氣泡群的消解量都比較小。而選擇翻斗車+預拌混凝土車模式輸送，由于振動量比較大就會造成氣泡大部分消解，從而影響泡沫輕質土內空氣量與濕潤度，減小泡沫輕質土的流動性[4]。結合項目具體狀況，并經過綜合性研究確定泡沫輕質土的泵送模式，由于泡沫輕質土的氣泡較為穩定，以及考慮材料分離產生的損耗，管道輸送距離應≤500 m。

3.5 泡沫輕質土澆筑

1)在正式澆筑施工前，需要在澆筑施工區劃定路線縱向施工距離(一般是50 m)，同時對基底實施嚴格檢查，確保基底無任何的雜物、積水等，且基底高程必須符合設計規定要求。

2)同區段的上下臨近澆筑層需要保證施工溫度≥15℃，且澆筑間隔時間≥8 h。

3)各泡沫輕質土澆筑層的施工時間應≤2 h，按照澆筑區長軸向端澆筑至另外一端。若是選擇>1條管道同步實施澆筑，需要通過并排式由一端澆筑或是采用對角澆筑模式完成澆筑作業。

4)在澆筑施工階段若是需要移動澆筑管，則必須按照其放置方向前后進行移動，且澆筑時禁止左右移動。若是必須左右移動，則需要把澆筑管下放至澆筑面的下部。此外，澆筑管的出料口與澆筑面的距離應保證≤1.5 m。

5)泡沫輕質土澆筑中需要確保澆筑高度<1 m，且合理控制材料用量。此項目中澆筑施工選擇的是分層澆筑模式，避免一次性澆筑量過大而影響強度。同時應按照規定要求檢測濕密度，當濕密度符合標準規定之后才可以有效控制同一層澆筑效果。在澆筑過程中以10 min為單位進行1次濕密度檢測，以確保濕密度符合規定要求。每層澆筑施工結束后，需要對濕密度進行5次檢測，若是無法達到設計規定要求，則必須及時停止施工，然后查找原因并解決[5]。此外，要組織監理工作人員負責進場檢查，保證表面平整性，且無任何的開裂與沉陷現象。若是泡沫輕質土的澆筑層沉陷>3 cm，或是裂縫寬度>2 mm，則必須清理干凈然后重新澆筑。

3.6 養護與維護

在泡沫輕質土區的頂面澆筑施工至設計規定要求的高程數值之后，必須及時地從泡沫輕質土路基的表面采用塑料膜實施覆蓋處理，同時通過保濕養護的模式實現泡沫輕質土路基的有效養護，也可以選擇無紡土工布從泡沫輕質土路基的表面實施覆蓋處理，緊接著以灑水方式進行養護，保證泡沫輕質土路基的養護時間≥7 d。

此公路工程項目中泡沫輕質土路基的頂部路面施工階段，禁止其他所有施工機械設備從上部行駛。而針對其他路段不能進行回避的，則必須選取適宜的位置進行臨時保護層的有效鋪設，其中保護層的厚度需要≥50 cm。通常設置的工程機械行駛臨時便道，主要選擇的是鋼板覆蓋模式。

4 總 結

本文結合公路工程項目實際情況，首先論述了泡沫輕質土路基的基本特點，然后重點研究了泡沫輕質土路基施工技術，主要包含了施工參數、泡沫輕質土制作、側向擋板安裝、泡沫輕質土輸送、輕質土澆筑等。研究表明，采用泡沫輕質土路基施工技術有效控制了工后沉降，同時顯著提高了路基結構強度及承載力。

[ID:012812]