
摘" 要:為探究基于泡沫輕質土的橋梁橋頭路基施工技術,先介紹了泡沫輕質土的特性,隨后對橋梁橋頭路基施工的重要性進行研究,進而深入探討泡沫輕質土在橋頭路基施工中的工藝流程,包括施工前的準備、配合比設計、攪拌與澆筑、養護等環節,同時對施工質量控制要點和質量檢測方法進行了全面論述。旨在為提高橋梁橋頭路基施工質量提供有效的技術方案,推動我國橋梁工程建設發展。[A2]
關鍵詞:泡沫輕質土 "橋梁 "橋頭 "路基施工
中圖分類號:U416.1
Discussion on Construction Technology of Bridge Head Subgrade Based on Foam Light Soil
LI Xuepeng
Gansu Xinlu Traffic Engineering Co., Ltd., Lanzhou, Gansu Province, 730030 China
Abstract: In order to explore the construction technology of bridge head subgrade based on foam light soil, the characteristics of foam light soil were introduced first, then the importance of bridge head subgrade construction was studied, and then the technological process flow of foam light soil in bridge head subgrade construction was discussed in depth, including preparation before construction, mix design, mixing and pouring, maintenance and other links. At the same time, the construction quality control points and quality inspectiondetection methods were comprehensively discussed, aiming to provide an effective technical solutionscheme for improving the construction quality of bridge head subgrade, and promote the development of bridge engineering construction in China.
Key Wwords: Foam light soil; Bridge; Bridge head; SubgradeRoadbed construction
傳統的路基填料及施工方法,由于材料性質的局限性和施工技術問題,無法滿足工程對于沉降控制的要求和結構穩定性標準,因此在實際應用中極易引發橋頭跳車等病害問題。泡沫輕質土作為一種創新性的輕質填料,憑借其獨特的物理力學特性,如輕質高強、良好的壓縮性和施工便捷性等,在橋梁橋頭路基施工中展現出了巨大的應用潛力和優勢。泡沫輕質土的出現為解決橋梁橋頭路基施工中的眾多問題提供了新思路和解決方案,開辟了一條高效、可靠的新途徑。
1" 泡沫輕質土的基本特點
1.1" 輕質高強
與常規填料(如黏土、砂土等)相比,泡沫輕質土質量輕,一般為300~[A4]"1 600 kg/m3。因此,在地基處理、道路拓寬等工程中,可以有效減小地基附加荷載、沉降及差異沉降,特別適合于軟土地區。同時,泡沫輕質土雖質量輕,但通過合理配比和施工技術,仍可以獲得高強度,滿足工程結構受力需求,[A5]"例如:在某些小建筑地基填充、橋臺背填土等位置,可以為其提供穩定、可靠支撐,保證工程安全穩定。
1.2" 良好的流動性與自密實性
泡沫輕質土具有良好的流態化特性,通過自身重力可以自流,充填于各種形狀空腔內,不需要振搗或僅需要輕振即可產生密實效果,達到自密實充填的目的[1]。在狹窄空間、異形結構、地下空洞等位置,如地下管線周圍回填、地下空洞充填等,可以保證充填均勻與密實度,防止空洞產生,增強工程的整體性與穩定性,還可以極大提高施工效率,降低勞動力費用和建造困難。
1.3" 隔音隔熱性能優越
將泡沫輕質土應用于建筑物墻壁和屋頂,可以有效阻隔聲音,減少室內和室外噪聲干擾,為室內營造安靜、舒適環境。同時,隔熱材料還可以降低熱傳遞,保持室內溫度穩定,減少建筑能耗,達到節能減排目的。
2" 橋梁橋頭路基施工的重要性
2.1" 保障行車舒適性與安全性
橋頭跳車會引起汽車在行駛時劇烈晃動,不僅會影響乘員的乘坐舒適度,還會給汽車帶來沖擊,加劇汽車零件磨損,嚴重時還會引起汽車失控,從而造成交通事故,危害駕駛安全。而高質量的橋梁橋頭路基施工,可以保證路面平整與連續,讓汽車順利地從路基向橋梁過渡,降低由路面不平引起的安全隱患,給駕駛員提供安全、舒適的駕駛環境。
2.2" 保證建筑的穩定和耐用
通過合理的施工技術及材料選用,可以有效改善路基抗滲性、抗凍性等,避免雨水滲入、凍融等原因引起路基損傷,實現橋梁及公路長期穩定運營[2],降低后期養護與加固費用,促進交通基礎設施可持續發展,為國民經濟平穩、健康發展提供可靠的交通保障。
2.3" 提高項目的總體質量和效益
高質量的橋梁橋頭路基施工還可以降低后期維護費用,提高項目的經濟效益[3]。此外,還能夠提高項目的形象與知名度,對建筑公司而言,可以幫助其建立良好的品牌,提高其在市場上的競爭能力,讓企業獲得更多發展機會,促進我國交通基礎設施發展。
3" 橋梁橋頭路基泡沫輕質土施工技術[wl6]"分析
3.1" 工程概述
某工程對“拼寬”路段多處關鍵部位進行提升改造,包括橋頭臺背、涵道(擴徑涵臺背)、高橋臺(臺背7 m以上)、路基改橋等。為了保證工程質量與安全,這些地區均采用泡沫輕質土作為填料。回填時,底寬按2 m為準,坡向上按1∶1的坡比擴大。同時,為保證整個改造工程順利實施,還在采取了在拼寬臺背施工前預埋鋼板樁、支護樁等加固措施。
3.2" 施工準備
根據該項目的場地及工程特性,在進行泡沫輕質土施工時,為盡量確保注漿質量,同時要兼顧防止物料分離、泵管壓力損失等因素,將其最大輸送間距設定為500 m,即需要將攪拌站設置在工地500 m以內。如果運輸長度超出規定范圍,則應增設中繼站或新建車站。項目擬在K1082+400~[A7]"K1082+480右側路堤布置一座占地320 m(長40 m×寬8 m)的攪拌站,該攪拌站為20 cm厚C20混凝土進行硬化處理,并配備全自動泡沫輕質土設備,產能為100 m/h,以及2個35 t臥式粉料罐,有效滿足泡沫輕質土連續施工要求。
3.3" 配合比設計
在泡沫輕質土施工過程中,將泡沫輕質土用于橋梁橋頭路基施工中,必須保證理想濕密度和壓縮強度[4]。發泡劑作為泡沫輕質土的重要原料之一,其特性對泡沫輕質具有較大影響,所以在使用發泡劑時,必須對其各項指標進行嚴格規定(見表1)。為了充分利用這種填料的優點及使用效果,在進行泡沫輕質地基建設時,其最佳配比為170~[A8]"190 mm,根據表2確定的配比進行配制。在工程實踐中,為提高工程質量與效率,減少工程困難,可以通過摻入一定比例的粉煤灰、礦物粉來提高其力學性質。
3.4" 防滲土工膜和鋼筋網敷設
本項目采用防滲土工膜、鋼絲網等材料,在砂礫石地基上進行防滲處理。膜材料選用GH-1 HDPE復合膜,并對其力學特性提出具體要求。在鋪設防滲膜時,要求將底層泡沫輕土沿防護墻周圍1 m處纏繞,然后使用壓條將其封閉。在此基礎上,采用焊接方法將泡沫輕質黏土地基上部的防滲膜進行焊接,使其成為一個整體。在施工過程中,應盡可能拉緊平整,避免出現局部翻卷現象,如有需要,可以采用U型釘錨固。鋼筋網選用1.5 mm@2.5 cm×2.5 cm。用U型釘固定鋼筋網,其縱向錨定距離大約為2 m,水平錨定距離為1 m,相鄰的兩張加固網需要交疊,并且要保證搭接寬度不小于2.7 cm。
3.5" 澆筑泡沫輕質土
為有效解決場地環境的復雜性和對泡沫輕質土特殊要求,在工程建設中必須嚴格遵循施工流程(見圖1)。鑒于該項目中的泡沫輕質土施工規模較大,在進行分段時,必須注意:第一,每個澆筑區表面積不得大于400 m;第二,單一澆筑區域軸向長度不宜大于30 m;第三,在泡沫輕質土垂直方向上,按[A10]"10~15 m左右布置一條沉降裂縫,在此基礎上,以1.8 cm厚膠合板作為接縫。在開始澆筑泡沫輕士前,每個區域應使用預制板將其穩固支撐,其尺寸為0.9 m×0.3 m×0.04 m (長×寬×厚),使用C30細石混凝土制成,內部通過6 mm粗拉螺栓連接和緊固。在安裝面板時,按照施工方案和工序要求進行。為避免在澆筑泡沫輕質土時發生漏漿現象,在面板拼接處使用1 cm厚度M10砂漿進行勾縫。為提高整體結構整體質量,該項目采取分層澆筑方式,將各層混凝土的厚度控制在35~90 cm范圍內,并且一層混凝土澆筑時間不得大于水泥漿初凝,上下層混凝土之間的澆筑間隔不得大于8 h。在灌注過程中,以主軸中部為中心,逐漸向相鄰兩側進行灌注。如果有2根或多根同時澆筑,亦可由兩頭往中心方向分別澆筑。在進行出料口澆筑過程中,不可出現任何懸浮現象,尤其是移動澆筑管,自卸料口取樣,平整表面,或將澆筑區過多氣泡清除,出料口與當前泡沫輕質土流通面之間的最大落差應小于0.9 m。在進行地面清掃時,盡可能使澆筑端口保持在同一平面,以減小從澆口到澆筑料表面的間距。各層盡量一次澆筑,個別條件下,可以二次澆筑,但每次澆筑間隔不得超過24 h。在澆筑過程中,應密切注意泡沫輕質土的流動性及充填狀況,及時調整澆筑速率與澆筑高度,保證混凝土能自流平,填滿各部位,不產生空洞、蜂窩等缺陷。
3.6" 工程養護
噴水補水是一種常用而有效的養護方式,在泡沫輕質土表層適當噴入一定數量的水,可以有效保持其濕潤狀態,加速水化過程。另一種養護方法為覆膜法,可以降低土壤水分蒸發,并為其營造較穩定的濕度環境,使泡沫輕質土內部結構逐步固化[5]。養護時間一般需要7 d以上,但具體時間需要根據工地周圍溫度、濕度等情況進行靈活調節。在養護過程中,對泡沫輕質土表層進行不斷濕潤,防止由于失水過快而引起表層干裂。同時,在施工過程中,嚴格控制泡沫輕質土質量,防止出現車輛碾壓、重物不適當碰撞等破壞,使其得到優質養護,進而提高橋梁橋頭路基的耐久性能與結構穩定性。
3.7" 質量檢測
根據規范配制泡沫輕質土,按規范養護制度養護到預定齡期,用壓力試驗機測定其抗壓強度。按設計要求,對7 d、28 d等各齡期進行抗壓強度試驗,判定其強度能否滿足路堤承載力要求。通過對泡沫輕質土中的水泥含量、泡沫劑殘留等化學組成測試,借助化學分析法或專用測試設備,保證其使用原材料滿足設計要求,從而確保其使用穩定性和可靠性[6]。例如:采用化學滴定法確定水泥中主要化學物質的含量,判定水泥質量及用量。
4" 結語
通過施工前期準備、優化配合比設計、規范施工工藝、加強施工質量控制與檢測等,使泡沫輕質土性能優勢得以充分發揮,形成可靠、高效的橋梁橋頭路基施工技術方案,促進橋梁工程施工技術不斷進步與發展,具有廣泛的應用前景與推廣價值。
參考文獻
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[2] 周俊.泡沫輕質土路基的施工技術要點[J].交通世界,2023(31):67-69.
[3] 符仁建,楊云朋,馮陸軍,等.纖維泡沫輕質土在軟土地區路基工程中的應用[J].建筑技術開發,2023,50(9):166-169.
[4] 江舜根,于志龍,陳加富,等.堿渣泡沫輕質土路基的施工方法及抗壓強度測試[J].現代交通技術,2024,21(3):19-23,46.
[5] 蔣春華.泡沫輕質土抬高加寬路基的變形規律探討[J].交通世界,2024(33):57-59.
[6] 張鵬恒.泡沫輕質土性能及在公路工程中的應用研究[D].唐山:華北理工大學,2023.