現(xiàn)澆氣泡混合輕質(zhì)土路基施工技術(shù)概述

■　石蘇意　鄒超

（長(zhǎng)沙理工大學(xué)交通運(yùn)輸工程學(xué)院湖南長(zhǎng)沙410114）

現(xiàn)澆氣泡混合輕質(zhì)土路基施工技術(shù)概述

■石蘇意鄒超

（長(zhǎng)沙理工大學(xué)交通運(yùn)輸工程學(xué)院湖南長(zhǎng)沙410114）

隨著道路建設(shè)的不斷發(fā)展，新材料新工藝得到人們的重視，其中氣泡混合輕質(zhì)土材料以其輕質(zhì)、強(qiáng)度可調(diào)、流動(dòng)性、力學(xué)性能好等優(yōu)點(diǎn)越來(lái)越多的被使用到工程建設(shè)中去。文章介紹了內(nèi)蒙古某二級(jí)公路現(xiàn)澆泡沫輕質(zhì)土路基施工技術(shù)，包括材料、設(shè)備、配合比設(shè)計(jì)、施工流程等內(nèi)容，為該技術(shù)的工程應(yīng)用提供依據(jù)并起到推廣促進(jìn)的作用。

現(xiàn)澆氣泡混合輕質(zhì)土路基施工技術(shù)

1　工程概況

內(nèi)蒙古自治區(qū)某二級(jí)公路全長(zhǎng) 19.80公里，起點(diǎn)樁號(hào)為k0+000,終點(diǎn)樁號(hào)為k19+798.178。路基設(shè)計(jì)寬度為12m，路面底基層采用20cm厚，設(shè)計(jì)強(qiáng)度為2MPa的水泥穩(wěn)定碎石底基層，基層采用20cm厚設(shè)計(jì)強(qiáng)度為3.5MPa的水泥穩(wěn)定碎石基層，面層采用6cm中粒式瀝青混凝土下面層和4cm中粒式瀝青混凝土上面層。其中在k0+000～k12+721.261段，為減少農(nóng)田占用面積，采用氣泡混合輕質(zhì)土路堤，其最大澆筑高度為6.5m。

2　氣泡混合輕質(zhì)土簡(jiǎn)介

氣泡混合輕質(zhì)土，又稱泡沫輕質(zhì)土，主要指的是將發(fā)泡劑和水以一定的稀釋倍率混合制成發(fā)泡溶液，然后利用物理機(jī)械方法將發(fā)泡溶液以一定的發(fā)泡倍率制備成氣泡，將固化劑、水和氣泡充分混合、攪拌后所形成的多孔、輕質(zhì)填土材料。

氣泡混合輕質(zhì)土具有許多優(yōu)點(diǎn)，首先是其質(zhì)量輕，強(qiáng)度可自由調(diào)節(jié)，具有流動(dòng)性、自硬性，以及隔音、隔熱、抗凍融性等特點(diǎn)。其次是其施工簡(jiǎn)便，不需機(jī)械壓實(shí)作業(yè)；通過管道泵送運(yùn)輸，受空間環(huán)境影響小，安裝拆卸方便，施工效率高、速度快，節(jié)約工期；在道路建設(shè)中其可減少征地、保護(hù)環(huán)境、降低工程綜合成本等。因此，氣泡混合輕質(zhì)土可在農(nóng)田經(jīng)濟(jì)作物路段、舊路加寬、軟基路段的橋臺(tái)臺(tái)背填土、凍土地段防治熱融沉陷、軟基或熔巖地區(qū)作為路堤填料、減輕地基負(fù)荷提高穩(wěn)定性等方面發(fā)揮其性能特點(diǎn)，

3　施工技術(shù)概述

3.1選用的原材料

本工程中，水泥采用P?O42.5級(jí)普通硅酸鹽水泥；水采用當(dāng)?shù)厮?；發(fā)泡劑為植物發(fā)泡劑，無(wú)色無(wú)毒，對(duì)環(huán)境無(wú)不良影響；其性質(zhì)均符合《氣泡混合輕質(zhì)土填筑工程技術(shù)規(guī)程》（CJJT 177-2012）的要求。

3.2使用的施工設(shè)備

泡沫輕質(zhì)土的生產(chǎn)設(shè)備是使用由廣東冠生土木工程技術(shù)有限公司自主開發(fā)的集發(fā)泡設(shè)備、攪拌設(shè)備、泵送設(shè)備于一體的智能泡沫輕質(zhì)土生產(chǎn)系統(tǒng)。該設(shè)備使用發(fā)電機(jī)提供電能，泡沫輕質(zhì)土生產(chǎn)出來(lái)后，用泵送管泵送到施工現(xiàn)場(chǎng)。

表1　泡沫輕質(zhì)土的配合比

3.3配合比設(shè)計(jì)

本工程段路基泡沫輕質(zhì)土根據(jù)規(guī)定的配合比計(jì)算方法及不同路基厚度對(duì)強(qiáng)度等級(jí)的不同要求，采用了兩種不同的配合比。其中路基頂面往下0～80cm強(qiáng)度等級(jí)為CF0.8，80cm以下至土路基頂面強(qiáng)度等級(jí)為CF0.6。其配合比見表1。

3.4現(xiàn)場(chǎng)施工流程

3.4.1施工準(zhǔn)備

施工前，應(yīng)確定施工方案，編制施工組織設(shè)計(jì)。按施工組織設(shè)計(jì)安排設(shè)備、材料進(jìn)場(chǎng)并做好設(shè)備的調(diào)試及原材料的檢驗(yàn)工作。

3.4.2附屬設(shè)施施工

泡沫輕質(zhì)土路基附屬設(shè)施包括面板、預(yù)制基礎(chǔ)等。面板是泡沫輕質(zhì)土的主要附屬工程，設(shè)置在泡沫輕質(zhì)土外側(cè)面，面板由基礎(chǔ)、擋板、拉筋及立柱等組成，起到施工外膜、外側(cè)面裝飾及使用階段保護(hù)的作用。預(yù)制基礎(chǔ)采用現(xiàn)澆C30混凝土基礎(chǔ)。擋板采用水泥混凝土預(yù)制，強(qiáng)度等級(jí)為C20，配直徑2.0mm的細(xì)鋼絲網(wǎng)現(xiàn)澆，尺寸為900mm×300mm×40mm。澆筑混凝土前，應(yīng)按設(shè)計(jì)要求預(yù)埋面板拉扣?；A(chǔ)坑槽開挖前，事先做好防護(hù)措施?？硬坶_挖好后應(yīng)將基底碾壓密實(shí)后才能澆筑混凝土，基底壓實(shí)度≥90%。擋板應(yīng)隨澆隨砌，在完成預(yù)制擋板安裝約90cm高后，即可進(jìn)行泡沫輕質(zhì)土的澆筑。為了避免不均勻沉降導(dǎo)致基礎(chǔ)開裂，面板的基礎(chǔ)及擋板按10m間距設(shè)置沉降縫。沉降縫填縫材料使用20mm厚木質(zhì)夾板。施工時(shí)，為保持與填筑體的協(xié)調(diào)性，其間距與填筑體沉降縫一致。擋板通過拉筋與立柱焊接固定。拉筋采用HPB235鋼筋，直徑6mm。立柱采用等邊角鋼，邊寬為50mm。。

3.4.3泡沫輕質(zhì)土的泵送與澆筑

水泥、水按規(guī)定配合比混合攪拌均勻后與發(fā)泡劑水溶液產(chǎn)生的泡沫混合，形成泡沫輕質(zhì)土填筑體。然后利用泵送機(jī)通過泵送管運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)，填筑體在泵送管內(nèi)能夠充分混合均勻。泵送作業(yè)是泡沫輕質(zhì)土填筑工程施工的關(guān)鍵工序，也最容易出現(xiàn)故障。泵送前，應(yīng)當(dāng)做好泵送管接頭的緊固和檢查工作，確保接頭連接牢固。泵送初始，先用清水清洗泵送管內(nèi)，防止有凝固的填筑體堵塞泵送管。泵送過程中，經(jīng)常檢查泵送管接頭的牢固情況。

填筑體的澆筑應(yīng)該分層分塊進(jìn)行，這樣做的目的是減少水化熱對(duì)填筑體質(zhì)量的影響。澆筑前，先用2mm厚木質(zhì)夾板將路基分割成每10m一塊，這樣每塊填筑體的面積就是12m×10m。如圖4所示。在線路平曲線部分，考慮到要設(shè)置超高，又將每塊填筑體沿垂直于路基橫斷面方向分割成兩小塊。每小塊填筑體的設(shè)計(jì)高程不同，所以會(huì)形成臺(tái)階。澆筑時(shí)，泵送管出口應(yīng)與澆筑面保持水平，以減少對(duì)新拌泡沫輕質(zhì)土的擾動(dòng)。每層澆筑的高度不小于50cm，上層泡沫輕質(zhì)土的澆筑要等到下一層澆筑終凝完成后。如遇下雨天氣，應(yīng)將未硬化的填筑體表層用篷布覆蓋。

按照設(shè)計(jì)要求，當(dāng)總填筑體高度小于5m時(shí)，在填筑體底部、頂部50cm以內(nèi)，分別設(shè)置一層鋼絲網(wǎng)片；當(dāng)總填筑體高度大于5m時(shí)，分別在填筑體底部、頂部100cm以內(nèi)位置設(shè)置兩層鋼絲網(wǎng)。鋼絲網(wǎng)采用直徑3.2mm的鋼絲焊接而成，孔徑為50mm×50mm。相鄰兩層鋼絲網(wǎng)間距50cm，搭接部位錯(cuò)開50cm以上。相鄰兩塊鋼絲網(wǎng)的搭接寬度不小于20cm。此外，夏季澆筑施工時(shí)，應(yīng)避開高溫時(shí)段，下雨時(shí)停止施工；冬季施工時(shí)，應(yīng)對(duì)澆筑設(shè)備、泵送管、澆筑區(qū)域等采取保溫防凍措施。每班完工后應(yīng)及時(shí)對(duì)澆筑設(shè)備，泵送管進(jìn)行清洗，防止殘余物硬結(jié)堵塞管道和澆筑設(shè)備。

3.5養(yǎng)護(hù)

下層填筑體終凝完成后才能在其上填筑上層填筑體。在完成填筑體頂層施工后，應(yīng)立即對(duì)填筑體表面覆蓋塑料薄膜或土工布保濕養(yǎng)生，養(yǎng)生時(shí)間不少于7天。在澆筑體達(dá)到設(shè)計(jì)抗壓強(qiáng)度后，方可在澆筑體頂面進(jìn)行機(jī)械或車輛作業(yè)。作業(yè)前，應(yīng)先鋪一層覆蓋層。

4　結(jié)束語(yǔ)

泡沫輕質(zhì)土路基與普通填土路基相比，強(qiáng)度高，整體性好，28天無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度普遍達(dá)到0.8MPa以上，能夠滿足強(qiáng)度設(shè)計(jì)要求。經(jīng)過工程實(shí)際的檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，泡沫輕質(zhì)土路基吸水率低，無(wú)明顯開裂，安全環(huán)保無(wú)毒無(wú)害。此外，泡沫輕質(zhì)土路基因其無(wú)需在路基兩側(cè)放坡，所以大量節(jié)約了農(nóng)田的占用，保護(hù)了耕地和沿線自然環(huán)境，也減少了征地補(bǔ)償成本。再加之泡沫輕質(zhì)土工序簡(jiǎn)單，施工快捷，縮短了整體工程施工工期，具有良好的技術(shù)性能和經(jīng)濟(jì)效果，推廣應(yīng)用前景廣闊。

[1]CJJ/T 177-2012.氣泡混合輕質(zhì)土填筑工程技術(shù)規(guī)程 [S].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2012.

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U416[文獻(xiàn)碼]A

1000-405X（2016）-3-478-2

石蘇意（1991～），男，碩士研究生，研究方向?yàn)槁坊访婀こ獭?/p>