談泡沫輕質(zhì)土在橋臺臺背路基填筑工程中的應用

祝耀東 劉 旺 汪 翠

(1.南昌市政公用投資控股有限責任公司，江西 南昌 330029； 2.江西建設職業(yè)技術學院，江西 南昌 330200)

?

·建筑材料及應用·

談泡沫輕質(zhì)土在橋臺臺背路基填筑工程中的應用

祝耀東1劉 旺1汪 翠2

(1.南昌市政公用投資控股有限責任公司，江西 南昌 330029； 2.江西建設職業(yè)技術學院，江西 南昌 330200)

介紹了泡沫輕質(zhì)土的研究現(xiàn)狀，從配合比設計與施工工藝兩方面，闡述了泡沫輕質(zhì)土在橋臺路基填筑中的應用，指出泡沫輕質(zhì)土在路基回填中具有質(zhì)量高、成本低、工期短等優(yōu)勢。

泡沫輕質(zhì)土，橋臺，路基，施工工藝

0 引言

泡沫輕質(zhì)土，顧名思義，是一種具有泡沫形態(tài)且較其他土體容重較輕的土體。泡沫輕質(zhì)土是應用有效的物理手段將發(fā)泡劑與水溶液制備成泡沫，與必須組分水泥基膠凝材料、水、組分集料、摻合料和外加劑等按一定的比例混合攪拌后，經(jīng)過物理化學作用硬化而成的一種輕質(zhì)材料。泡沫輕質(zhì)土經(jīng)養(yǎng)護成型后，具有良好的耐久性、剛度大、壓縮性低、強度高和優(yōu)良的環(huán)保性等特點。目前廣泛的應用于路基填筑工程的回填材料。

1 泡沫輕質(zhì)土的應用現(xiàn)狀

20世紀30年代，美國研制出發(fā)泡劑并將發(fā)泡劑加入混凝土的制備中，使其物理力學性能發(fā)生改變，并成功的應用于建筑工程的隔板和隔層中。1986年，日本首次將泡沫輕質(zhì)土應用于道路工程的建設，成功的解決了滑坡病害的問題。1988年，在英國倫敦，應用泡沫輕質(zhì)土作為路基填筑材料，解決路基沉降問題。隨著輕質(zhì)泡沫土技術的逐步成型和發(fā)展，其廣泛的應用于高速公路、市政和機場等工程的建設當中。并在工程建設中對于沉降量控制和縮短工期發(fā)揮了重要作用。我國于2000年左右開始對泡沫輕質(zhì)土技術進行應用，通過大量的試驗和工程實例對其進行了更為深入的研究，并成功的應用于許多大型工程。2004年，廣東中江高速的建設，其地層為深厚軟土，應用泡沫輕質(zhì)土有效的控制了其工后的沉降且對原有的路基側(cè)應力影響較小。北京奧運村地鐵工程中，考慮結(jié)構自重的影響，應用輕質(zhì)泡沫土代替常規(guī)土體作為回填材料，既滿足設計的要求也給施工條件帶來便利。泡沫輕質(zhì)土在廣州亞運會道路擴建、天津雙港高架橋和汕頭市東部城市市政基礎項目等工程均有良好的應用。

2 泡沫輕質(zhì)土在橋臺路基處理中的應用

隨著經(jīng)濟的發(fā)展以及人民生活的需要，城市快速路的建設成為當前的必然趨勢。城市快速路橋臺臺背路基的處理是工程的重點和難點。路基與橋面銜接段的剛性突變和地基的沉降變形是造成橋頭跳車的原因，泡沫輕質(zhì)土的應用能較好的解決橋頭跳車的問題。軟土地基的沉降變形可用有效應力原理加以解釋，因附加應力的作用，超空隙水壓力的不斷消散，地基土中的自由水排出，使得附件應力逐漸的增加，地基土體積不斷的壓縮，宏觀表現(xiàn)即是整體的沉降產(chǎn)生。軟體地基自身剛度較小、壓縮性較高、強度較低，使其與橋面的連接存在明顯的剛度突變。強度高、壓縮性低、剛度大是泡沫輕質(zhì)土優(yōu)良的屬性。在路基的處理當中能有效的解決地基的沉降，給路基與橋面的銜接處提供一個優(yōu)良的剛?cè)峋彌_段。因?qū)嶋H工程中工期的需要，涉及的地下管道、光纖和電纜等未能進行及時的拆遷，給地基處理過程中的施工作業(yè)面帶來很大的挑戰(zhàn)。泡沫輕質(zhì)土作為填筑材料能很好的解決此類狀況，泡沫輕質(zhì)土施工過程中所需的工作面較小，可減少擋土支護結(jié)構的使用。其垂直分層澆筑的特點，在施工過程中不需進行碾壓，對已埋置的管線影響較小。因工程實際的需求橋臺路基在回填中，回填材料所需的強度和密度指標存在異同。泡沫輕質(zhì)土展現(xiàn)了其獨特的優(yōu)勢，其強度和密度的可控性使其可根據(jù)配合比的調(diào)整來適應工程的實際。目前通常用于地基處理的方法有CFG樁、管樁、旋噴樁和水泥攪拌樁等，相對于這些施工工藝，泡沫輕質(zhì)土應用于路基地基處理時施工工藝更為簡捷且造價明顯降低。由上述可見，泡沫輕質(zhì)土在橋臺路基處理中有明顯的應用前景和優(yōu)勢。

3 泡沫輕質(zhì)土橋臺路基處理工程實例

3.1 泡沫輕質(zhì)土配合比設計

泡沫輕質(zhì)土的制備主要有泡沫生成、水泥砂漿制備、泡沫輕質(zhì)土的生成和澆筑。工程橋臺臺背回填按設計要求泡沫輕質(zhì)土強度設計為0.8 MPa。根據(jù)強度要求首先進行施工配合比試驗，抗壓強度試塊采用10 cm×10 cm×10 cm立方體試塊，7 d齡期抗壓強度不小于0.5倍?？箟簭姸葴y定設備采用壓力機，其強度測定如圖1所示。

按設計配合比測定共6個試件，其強度測定值均大于0.5倍的設計強度。可作為施工所使用配合比。

3.2 泡沫輕質(zhì)土的施工過程

泡沫輕質(zhì)土采用現(xiàn)場制作，通過泵送方式進行澆筑。

為保證泡沫輕質(zhì)土力學性能的穩(wěn)定，在澆筑之前進行泡沫密度、泡沫輕質(zhì)土濕容重和流動度的檢驗。泡沫密度應控制在48 kg/m3～52 kg/m3左右，泡沫輕質(zhì)土濕容重應在5.2 kN/m3～5.6 kN/m3范圍之內(nèi)，流動值滿足160 mm～200 mm的要求。在滿足上述指標要求的泡沫輕質(zhì)土進行澆筑時，在澆筑過程中應分

層澆筑，每層澆筑的高度控制在50 cm左右。澆筑過程中應隨時觀察模板的變形情況，確保模板固定的位置。澆筑管在澆筑過程中因沿前后方向移動，避免左右方向的平移。待每層澆筑完成，需間隔2 d后，進行上層的澆筑。澆筑完成后應進行養(yǎng)護，采用土木布遮蓋的方式進行灑水，養(yǎng)護時間宜為3 d。泡沫輕質(zhì)土澆筑見圖2，泡沫輕質(zhì)土制作流程圖見圖3。

4 結(jié)語

采用泡沫輕質(zhì)土進行橋臺臺背的回填，可大幅度的減少工后路基沉降問題?？商峁┙o橋路之間一段平穩(wěn)的過渡面，有效的避免橋頭跳車的現(xiàn)象。泡沫輕質(zhì)土在工后的良好防滲性能，使路基的耐久性得以加強，減少了后期的維護成本。泡沫輕質(zhì)土較其他地基處理方式，施工工藝更為簡潔，具有很強的質(zhì)量可靠度。泡沫輕質(zhì)土應用于橋臺臺背路基的回填中有顯著的工期、成本和質(zhì)量保證優(yōu)勢。

[1] 魏 星.現(xiàn)澆泡沫輕質(zhì)土在地基處理中的應用[J].四川建筑,2015(3):104-105.

[2] 曹正波,王曉明.泡沫輕質(zhì)土在高速公路建設中的應用[J].西南公路,2015(4):157-160.

[3] 盛 斌.泡沫輕質(zhì)土在高等級公路特殊路段的應用[J].公路與汽運,2014(4):115-118.

On application of foam light soil in ubgrade filling engineering of abutment

Zhu Yaodong1Liu Wang1Wang Cui2

(1.NanchangMunicipalPublicGroup,Nanchang330029,China； 2.JiangxiCollegeofConstruction,Nanchang330200,China)

The paper introduces the research status of the foam light soil, illustrates its application in the subgrade filling of the abutment from the proportional ratio and construction craft, and points out the foam light soil is featured with high quality, low cost, and short construction period in the subgrade filling.

foam light soil, abutment, subgrade, construction craft

1009-6825(2016)28-0107-02

2016-07-28

祝耀東(1983- )，男，工程師； 劉 旺(1991- )，男，工程師； 汪 翠(1990- )，女，助教

TU521

A