泡沫混凝土在橋頭路基處理的應(yīng)用分析

（中國(guó)市政工程西北設(shè)計(jì)研究院有限公司，福建 泉州 362000）

作為現(xiàn)階段道路橋梁工程常見(jiàn)問(wèn)題病害，橋頭跳車(chē)問(wèn)題的存在不僅影響到橋梁工程質(zhì)量，亦會(huì)增大出現(xiàn)交通事故的出現(xiàn)幾率。常規(guī)處理技術(shù)的應(yīng)用，無(wú)法做到對(duì)橋頭跳車(chē)問(wèn)題的有效抑制，甚至?xí)龃髽蝾^跳車(chē)問(wèn)題的發(fā)生幾率。在此背景下，泡沫混凝土因具備施工便捷、壓縮性低、流動(dòng)性強(qiáng)等特點(diǎn)而被應(yīng)用于橋頭路基處理，可以在顯著降低橋頭跳車(chē)問(wèn)題發(fā)生率的同時(shí)，提升道路橋梁工程的安全性與耐久性。

1 工程概況

某工程為城市次干路，設(shè)計(jì)車(chē)速為40km/h，雙向4 車(chē)道，橋梁2 座，橋面寬32m，其中大橋采用2×145m 下承式簡(jiǎn)支提籃系桿拱橋，中橋采用1-30m預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支小箱梁橋，大橋與中橋距離較近，兩橋間路基段約31m。考慮到該工程橋頭路基存在軟基，且兩座橋梁距離較近，為了控制橋頭路基段工后沉降，橋頭兩側(cè)路基采用泡沫混凝土進(jìn)行回填，具體處理方案為：橋頭兩側(cè)處理長(zhǎng)度為15m，處理高度以橋臺(tái)高度為準(zhǔn)，大橋2 號(hào)臺(tái)4.61m、0號(hào)臺(tái)4.31m；小橋橋臺(tái)為3.42m，兩橋之間其余路處理均為換填50cm。具體橋頭路基處理如下圖所示。

圖一：橋頭路基處理圖

2 橋頭路基處理中泡沫混凝土的應(yīng)用

2.1 泡沫混凝土特性分析

相較于常規(guī)混凝土的應(yīng)用，泡沫混凝土具備以下優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)：（1）自重輕。經(jīng)大量實(shí)踐研究證明，泡沫混凝土自重要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于常規(guī)填料，通常情況泡沫混凝土的自重為每立方米6KN，進(jìn)有常規(guī)填料總重量的75%左右。也正因該材料自重的優(yōu)勢(shì)，應(yīng)用于地基處理可以降低地基沉降問(wèn)題的出現(xiàn)率，確保地基的附加應(yīng)力保持在允許范圍內(nèi)[1]。（2）地壓縮性。該材料的壓縮模量較為顯著，意味著使用該材料后，路基的變形抵抗能力會(huì)大幅度增加，并減少填料壓縮變形現(xiàn)象的發(fā)生。（3）施工便捷。相較于常規(guī)填料的應(yīng)用，該材料的使用無(wú)需開(kāi)展振搗與碾壓作業(yè)，并且在地基擾動(dòng)方面表現(xiàn)優(yōu)異，其施工成本得到降低。

2.2 材料要求

結(jié)合該工程施工要求、現(xiàn)場(chǎng)情況的分析，明確材料使用具體規(guī)范，具體為：（1）在保證各項(xiàng)材料質(zhì)量達(dá)標(biāo)的前提下，要求水泥、外加劑材料符合氣泡穩(wěn)定性標(biāo)準(zhǔn)要求，并達(dá)到規(guī)定抗壓強(qiáng)度[2]。（2）常規(guī)添加材料包括外加劑、骨料以及水泥材料等，而為保證泡沫混凝土的泡沫效果達(dá)到預(yù)期要求，需重視對(duì)發(fā)泡劑材料的合理應(yīng)用。具體施工期間，規(guī)定發(fā)泡劑的應(yīng)用需符合以下技術(shù)要求。①混凝土中存在的氣泡需保持細(xì)微且均勻的分布；②規(guī)定混凝土內(nèi)氣泡必須達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的泌水率標(biāo)準(zhǔn)，且控制氣泡時(shí)間呈現(xiàn)出互不連通的狀態(tài)；③泡沫混凝土的拌制，需按標(biāo)準(zhǔn)將發(fā)泡率控制在20 以上，而發(fā)泡混凝土的稀釋倍率則需控制在40 以上。（3）嚴(yán)控材料計(jì)量精度，規(guī)定發(fā)泡劑、水泥、外加劑等材料的計(jì)量偏差均需控制在±2%內(nèi)，避免因原材料計(jì)量精度控制不到位而影響到泡沫混凝土性能[3]。（4）明確規(guī)定泡沫混凝土相關(guān)要求，規(guī)定構(gòu)件若長(zhǎng)度超過(guò)15m，需結(jié)合實(shí)際情況將變形縫的設(shè)置間距控制在5～15m，并且需結(jié)合實(shí)際情況將變形縫設(shè)置于斷面突變位置。而針對(duì)填縫材料的應(yīng)用，采用聚苯乙烯泡沫板，將其厚度控制在20～30mm，保證變形縫的填充效果；若采用厚木板材料，則需將其厚度控制在10～20mm 之內(nèi)。（5）視情況在泡沫混凝土內(nèi)添加防水劑等材料，如澆注位置在地下水位下，添加適量防水劑來(lái)保證泡沫混凝土性能[4]。

2.3 施工工藝

1 準(zhǔn)備工作

為保證橋頭地基處理施工的順利開(kāi)展，需按照相應(yīng)技術(shù)規(guī)范開(kāi)展施工準(zhǔn)備工作，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)情況的分析進(jìn)行施工位置平整、清理作業(yè)。待場(chǎng)地處理完成后檢查其處理效果是否滿足橋頭地基處理具體要求。

2 基礎(chǔ)施工

要想進(jìn)一步提升基礎(chǔ)施工質(zhì)量，需結(jié)合以下幾點(diǎn)強(qiáng)化基礎(chǔ)作業(yè)：①?lài)?yán)格按照該工程設(shè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行基礎(chǔ)開(kāi)挖。待挖掘作業(yè)結(jié)束后，借助專(zhuān)用測(cè)量?jī)x器檢查基坑寬度，控制基礎(chǔ)挖掘?qū)挾纫笥谠O(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。②結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)情況的分析，判斷是否需進(jìn)行防排水處理，并保證防排水措施的實(shí)施可以充分發(fā)揮出應(yīng)有的效用[5]。③該工程橋頭位置為軟土地基，需按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行基地平整、壓實(shí)作業(yè)。

3 泵送澆注

泡沫混凝土澆注作業(yè)的開(kāi)展采用泵送方式，保證其澆注效果達(dá)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)要求。具體澆注作業(yè)中，需按照規(guī)范要求控制澆注面與澆注管出料口之間保持水平的狀態(tài)。結(jié)合實(shí)際情況控制澆注厚度，如面積狹小位置，其澆注厚度需控制在1m 以下，而其余位置泡沫混凝土澆注厚度的最大厚度均控制在0.8m左右。等到澆注作業(yè)完畢，視情況實(shí)施相應(yīng)防護(hù)措施，如在混凝土表面進(jìn)行土工布、塑料薄膜的覆蓋，保證泡沫混凝土的養(yǎng)護(hù)時(shí)間最少為3d[6]。同時(shí)，做好混凝土的防雨措施，避免持續(xù)下雨或暴雨天氣對(duì)尚未完全凝結(jié)的泡沫混凝土產(chǎn)生影響。若混凝土表面因雨水侵蝕而發(fā)生性質(zhì)變化，需重新進(jìn)行泡沫混凝土表層的澆注。需注意，重新澆注前必須先細(xì)致清理消泡的表層混凝土。

4 質(zhì)量檢驗(yàn)

需做到在混凝土澆注期間進(jìn)行濕容重與流動(dòng)度的檢查測(cè)驗(yàn)，具體檢查方法為：濕容重檢測(cè)，需以100 立方米泡沫混凝土的連續(xù)澆注為周期，開(kāi)展1 次濕容重自檢，若檢測(cè)結(jié)果的偏差值控制在±0.1a（a 為設(shè)計(jì)值），表明泡沫混凝土澆注的濕容重達(dá)標(biāo)；針對(duì)流動(dòng)度的檢測(cè)，同樣以100 立方米泡沫混凝土的連續(xù)澆注為周期，進(jìn)行1次流動(dòng)度自檢，若檢測(cè)結(jié)果偏差值控制在±20 表明混凝土的流動(dòng)度達(dá)標(biāo)。

預(yù)制邊長(zhǎng)為100mm 的立方體構(gòu)6 個(gè)，在此基礎(chǔ)上按照標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行泡沫混凝土澆注質(zhì)量檢測(cè)：①若連續(xù)澆注量小于400 立方米時(shí)，試件提取控制在每組200 立方，視情況對(duì)構(gòu)造單元各取一組試件；②在配合比相同的前提下，當(dāng)連續(xù)澆注量超出400 立方米時(shí)，試件提取的條件為400 立方米。若針對(duì)水位下混凝土質(zhì)量的檢測(cè)，其檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)為：①實(shí)際混凝土的平均飽和度抗壓強(qiáng)度大于設(shè)計(jì)值，表面混凝土飽和抗壓強(qiáng)度達(dá)標(biāo)；②若實(shí)際混凝土平均飽和容重值低于設(shè)計(jì)值，意味著混凝土的飽和容重達(dá)標(biāo)；③若實(shí)際混凝土最大飽和容重值低于設(shè)計(jì)值的1.1 倍左右，表明混凝土最大飽和容重達(dá)標(biāo)。

5 質(zhì)量驗(yàn)收

為保證橋頭路基處理質(zhì)量達(dá)標(biāo)，涉及到質(zhì)量驗(yàn)收作業(yè)。該工程施工中，對(duì)橋頭路基處理以及泡沫混凝土的應(yīng)用做出規(guī)范，具體為：①以泡沫混凝土總面積為依據(jù)，計(jì)算混凝土表面蜂窩的具體面積，標(biāo)準(zhǔn)值為蜂窩面積小于混凝土總面積的1%；②若混凝土表面非受力裂縫的寬度控制在5mm 以內(nèi)，視為檢測(cè)合格，若超出寬度需扣分處理；③檢查擋板的具體狀態(tài)，合格的擋板應(yīng)保持平順垂直、線形順適、光潔等，且沉降縫的狀態(tài)需保持為順直貫通，若實(shí)際沉降縫與擋板的狀態(tài)未達(dá)標(biāo)，需視情況扣分處理；④檢查工程現(xiàn)場(chǎng)清潔情況，若存在工程廢棄物處理不到位、生活垃圾未處理情況，需予以扣分處理。

3 結(jié)束語(yǔ)

該路橋工程借助泡沫混凝土的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)對(duì)路基變形、路基沉降幾率的減少，并顯著降低橋頭跳車(chē)現(xiàn)象的發(fā)生率，保證路橋工程質(zhì)量達(dá)標(biāo)，為來(lái)往行車(chē)提供安全保障。