橋梁臺(tái)背回填泡沫輕質(zhì)土施工技術(shù)分析

文/牛愛國(guó)

1 前言

由于我國(guó)各個(gè)地區(qū)的地質(zhì)條件相差比較大，特別是有些區(qū)域的高填方、高橋臺(tái)背等部分在施工時(shí)，施工團(tuán)隊(duì)沒(méi)有做好有效的管理和控制工作，進(jìn)而導(dǎo)致一系列的質(zhì)量問(wèn)題爆發(fā)出來(lái)。其中，路基不均勻沉降等病害比較常見，同時(shí)還存在路橋過(guò)渡段出現(xiàn)橋頭跳車的情況，縮短了路橋的使用壽命。為了消除這一方面的問(wèn)題，施工人員在公路工程的施工中最好選擇使用液態(tài)粉煤灰進(jìn)行臺(tái)背回填施工，因?yàn)檫@種材料中有包邊土存在，可以避免出現(xiàn)路基沉降問(wèn)題，但是其作業(yè)工序極為復(fù)雜且成本較高，另外泡沫土的存在還會(huì)導(dǎo)致橋梁產(chǎn)生病害，因此需要積極采取措施消除這些問(wèn)題，保證橋梁工程的質(zhì)量合格。

2 泡沫輕質(zhì)土的主要特點(diǎn)

輕質(zhì)性。因?yàn)榕菽羶?nèi)存在比較多的氣泡，所以其存在輕質(zhì)的特性。結(jié)合工程的具體情況展開分析，了解施工位置的特點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)輕質(zhì)混凝土可以調(diào)節(jié)自重，進(jìn)而達(dá)到不同施工條件的使用需要，滿足工程的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求[1]。

密度和強(qiáng)度的可調(diào)節(jié)性。根據(jù)工程材料的不同分組明確相應(yīng)的用量、氣泡率等參數(shù)，并結(jié)合項(xiàng)目的具體情況確定合適的泡沫混凝土密度與強(qiáng)度性能，保證達(dá)到工程質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

良好的施工性。目前混凝土澆筑施工主要采用的是泵送方式，因此可以在較小的空間內(nèi)進(jìn)行施工，不需要實(shí)施振搗與碾壓處理就可以達(dá)到流動(dòng)性的要求，保證短時(shí)間內(nèi)達(dá)到強(qiáng)度性能標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)還能降低項(xiàng)目成本。

泡沫輕質(zhì)土進(jìn)行垂直澆筑作業(yè)，能夠保證結(jié)構(gòu)強(qiáng)度滿足要求，確保臺(tái)背側(cè)向土壓力達(dá)到工程的標(biāo)準(zhǔn)要求，同時(shí)還能延長(zhǎng)使用壽命，消除沉降問(wèn)題，預(yù)防發(fā)生橋頭跳車的缺陷，降低項(xiàng)目成本，產(chǎn)生更好的經(jīng)濟(jì)效益[2]。

水泥類型的材料耐久性非常好，與混凝土材料使用壽命基本相同。

具備較高的環(huán)保性，不會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的環(huán)境污染問(wèn)題，保證粉煤灰等工業(yè)廢料得以使用。

內(nèi)部存在比較多的氣泡，有較高的保溫、隔熱性能。

3 工程概況

某公路項(xiàng)目的總長(zhǎng)度為1km，是雙向四車道的形式，路基寬度為26m，當(dāng)前管理單位結(jié)合項(xiàng)目的實(shí)際情況需要將四車道擴(kuò)建成為六車道，此時(shí)的路基寬度達(dá)到34.5m。為了避免該項(xiàng)目存在橋頭跳車問(wèn)題，確定選擇使用泡沫輕質(zhì)土進(jìn)行橋梁臺(tái)背的回填施工，技術(shù)參數(shù)可見表1 所示。

表1 泡沫輕質(zhì)土臺(tái)背技術(shù)指標(biāo)

4 公路橋梁臺(tái)背回填泡沫輕質(zhì)土施工工藝

4.1 基槽開挖及降水

開挖作業(yè)之前，相關(guān)人員需要進(jìn)行測(cè)量放線工作，保證平面部位、基坑高程等參數(shù)符合工程的要求。根據(jù)基坑設(shè)計(jì)深度的尺寸要求，確定合適的斷面形式，然后檢測(cè)確定承載力參數(shù)，達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的要求。在深基坑項(xiàng)目實(shí)施作業(yè)階段，選擇合理的處理措施極為重要，因此工作人員確?；又ёo(hù)施工的穩(wěn)定性、排水通暢性滿足工程的標(biāo)準(zhǔn)要求。在施工位置上地下水含量比較豐富的情況下，技術(shù)補(bǔ)充防水混凝土材料，避免地下水凍融或者毛細(xì)作用下泡沫輕質(zhì)土造成損壞。另外，還需要加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)的防排水結(jié)構(gòu)施工，預(yù)防基坑浸水的缺陷問(wèn)題，反之則將會(huì)給工程的質(zhì)量產(chǎn)生不利的影響[3]。

4.2 澆注場(chǎng)地驗(yàn)收

澆筑作業(yè)開始前，相關(guān)人員應(yīng)該明確基坑截面尺寸、基坑高程以及承載力性能參數(shù)，以確?；淤|(zhì)量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的要求，防止存在積水、松散等質(zhì)量缺陷。根據(jù)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要求，澆注范圍內(nèi)平面尺寸需要盡量擴(kuò)大，基底高程偏差處于-10～+10cm 之間，同時(shí)還要保證臺(tái)背連接路基的基底，沒(méi)有任何雜草、浮土等，確保項(xiàng)目施工不會(huì)受到任何影響。

4.3 澆注區(qū)與澆注層劃分

通常來(lái)說(shuō)，泡沫輕質(zhì)土臺(tái)背的澆筑施工量很大。分析泡沫輕質(zhì)土質(zhì)量，高溫條件、大體積混凝土澆筑所產(chǎn)生的水化熱會(huì)給工程質(zhì)量造成很大的影響。在管理泡沫輕質(zhì)土質(zhì)量時(shí)，選擇分區(qū)、分層的方法進(jìn)行澆注作業(yè)。各個(gè)澆注施工區(qū)域內(nèi)應(yīng)保證路基高度以0.3～1m 之間厚度尺寸符合工程要求；在終凝前，完成單層厚度的澆注施工[4]。

4.4 預(yù)制及安裝混凝土保護(hù)面板

根據(jù)工程的需要選擇使用C30 混凝土作為保護(hù)結(jié)構(gòu)形式，90×30×4cm 為設(shè)計(jì)尺寸標(biāo)準(zhǔn)，因?yàn)楹穸认鄬?duì)比較小，所以可以根據(jù)需要選擇應(yīng)用細(xì)石混凝土材料進(jìn)行施工。按照設(shè)計(jì)方案中的要求，工作人員要做好預(yù)埋鋼筋的設(shè)置施工，保證安裝作業(yè)的質(zhì)量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。通過(guò)平板振搗器進(jìn)行振搗作業(yè)施工，邊角部位的振搗施工也要達(dá)到要求，沒(méi)有任何過(guò)振、漏振等情況存在；達(dá)到密實(shí)度要求后可以停止振搗施工，并且在表面覆蓋薄膜以養(yǎng)護(hù)施工，避免風(fēng)干、溫濕等情況下產(chǎn)生裂縫，給工程質(zhì)量帶來(lái)不利影響。另外，在運(yùn)輸環(huán)節(jié)還需要合理堆放成品面板，以此不會(huì)損壞結(jié)構(gòu)的性能。

4.5 泡沫輕質(zhì)土制作及澆注

4.5.1 制作泡沫輕質(zhì)土

泡沫可以選擇使用壓縮空氣聯(lián)合發(fā)泡劑的方式制作而成，不能直接進(jìn)行發(fā)泡攪拌處理；在形成泡沫的結(jié)構(gòu)后，工作人員應(yīng)該設(shè)置好發(fā)泡率，達(dá)到穩(wěn)定性的標(biāo)準(zhǔn)。泡沫輕質(zhì)土水泥攪拌制作的過(guò)程中，不能和泡沫輕質(zhì)土同時(shí)攪拌。攪拌站集中拌制的方法效率最高，為了保證作業(yè)效率符合要求，使用混凝土運(yùn)輸車運(yùn)輸材料，進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)再進(jìn)行澆注作業(yè)。原材料的自動(dòng)化計(jì)量功能極為重要，這也是泡沫輕質(zhì)混凝土設(shè)備的重要功能之一，因此在拌和階段就需要做好水泥漿、泡沫流量的控制工作。另外，在拌和成型的過(guò)程中，以達(dá)到均勻性為合格標(biāo)準(zhǔn)，這也是確定攪拌時(shí)間的一種方式。

4.5.2 泡沫輕質(zhì)土輸送

可以采取泵送的方式傳輸泡沫輕質(zhì)土，然后在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行澆注作業(yè)，或者結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的施工具體情況選擇合適的傳輸方式，以達(dá)到材料性能的標(biāo)準(zhǔn)要求。

4.5.3 澆注泡沫輕質(zhì)土

結(jié)合設(shè)備的運(yùn)行實(shí)際情況，綜合性分析水泥初凝時(shí)間，然后確定符合工程要求的泡沫輕質(zhì)土澆注作業(yè)的厚度，一般控制在0.5m 左右為宜。水泥漿液的初凝時(shí)間內(nèi)完成整個(gè)澆注作業(yè)施工，在澆注層達(dá)到終凝的狀態(tài)，就可以進(jìn)行上層結(jié)構(gòu)澆注施工。沿著澆注施工作業(yè)范圍內(nèi)的長(zhǎng)軸方向進(jìn)行澆注，從一側(cè)到另外一側(cè)逐步進(jìn)行。在澆注過(guò)程中，選擇使用的澆注管要在1 條以上，可以使用并排從一側(cè)或者對(duì)角的澆注方法。澆注作業(yè)階段，如果要移動(dòng)處理澆注管，可以沿著方向前后進(jìn)行移動(dòng)，通常來(lái)說(shuō)不能左右移動(dòng)。如果因?yàn)樘厥庠虿坏貌贿M(jìn)行左右移動(dòng)，應(yīng)保證澆注管向已經(jīng)澆注的輕質(zhì)土體表面提出，然后才能開始左右移動(dòng)。澆注作業(yè)環(huán)節(jié)，把輕質(zhì)泡沫土直接埋設(shè)到出料口部位上，出口和澆注點(diǎn)間距不能超過(guò)1m。如果遇到降雨天氣，選擇合適的遮蓋措施極為重要，以加強(qiáng)防護(hù)處理[5]。

5 公路橋梁臺(tái)背回填泡沫輕質(zhì)土施工質(zhì)量控制

一次性完成整體的混凝土保護(hù)面板安裝作業(yè)，同時(shí)結(jié)合人工配置、泡沫輕質(zhì)土生產(chǎn)能力逐層施工。安裝作業(yè)前，需要應(yīng)用面板支撐立柱開始作業(yè)，結(jié)合設(shè)計(jì)方案的要求確定角鋼立柱的形式。為了能夠達(dá)到外部美觀性的標(biāo)準(zhǔn)，可以采取錯(cuò)縫面板設(shè)計(jì)方法，保證面板標(biāo)高、線形、錯(cuò)縫等結(jié)構(gòu)部分符合工程要求。在面板接縫部位上使用勾縫的作業(yè)方式進(jìn)行，確保不會(huì)有任何漏漿的情況。頂部達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高后，根據(jù)設(shè)計(jì)要求，鋪設(shè)一層HDPE 防滲土工膜材料，保證該位置沒(méi)有任何雜物影響工程質(zhì)量，且搭接尺寸符合標(biāo)準(zhǔn)。

輕質(zhì)土澆注作業(yè)結(jié)束且沒(méi)有完全固化時(shí)，禁止人員、車輛進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)。如果因?yàn)榄h(huán)境溫度過(guò)高而造成水分流失比較嚴(yán)重的話，就會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)強(qiáng)度難以滿足要求。在各個(gè)層澆注作業(yè)后，表面覆蓋塑料薄膜或者防滲土工布，做好養(yǎng)生施工，進(jìn)而提升整體結(jié)構(gòu)性能。最后一層澆注后，養(yǎng)護(hù)至少7d 的時(shí)間。路面結(jié)構(gòu)表面的回填作業(yè)階段，應(yīng)保證泡沫輕質(zhì)土頂部不會(huì)有大型車輛進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)，同時(shí)選擇邊推邊卸料的方式，逐步進(jìn)行攤鋪、碾壓施工環(huán)節(jié)；做好現(xiàn)場(chǎng)車輛的規(guī)劃管理，避免存在因車輛集中而產(chǎn)生的輕質(zhì)土層損壞問(wèn)題。

6 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在橋梁臺(tái)背回填工程項(xiàng)目施工中，對(duì)于泡沫輕質(zhì)土技術(shù)的應(yīng)用能夠提升臺(tái)背回填工程質(zhì)量。但需要注意的是，在具體操作環(huán)節(jié)，相關(guān)人員還應(yīng)對(duì)工藝操作過(guò)程進(jìn)行控制，進(jìn)而保證整體工程質(zhì)量提升。此外，對(duì)該技術(shù)的工藝要點(diǎn)進(jìn)行解析，其目的就是在于提升橋梁工程的質(zhì)量。