泡沫輕質(zhì)土在高速公路改擴(kuò)建工程中的應(yīng)用

（廣西北部灣投資集團(tuán)有限公司沿海高速公路改擴(kuò)建工程建設(shè)指揮部，廣西 欽州 535000）

引言

加寬高速公路需要考慮以下事項(xiàng)。(1)土地面積的增加。拓寬道路需要更大的土地，還可以占用農(nóng)田。(2)征用土地和拆遷房屋的費(fèi)用增加；高速公路擴(kuò)建可能會(huì)占用農(nóng)田，也會(huì)影響居民生活，因此政府必須賠償居民。此外，擴(kuò)大高速公路還必須考慮工程本身是否會(huì)影響原來的道路結(jié)構(gòu)。泡沫輕質(zhì)土的使用更能避免這種情況。這是因?yàn)榕菽p量化土本身具有的特性，可以垂直填充構(gòu)造并節(jié)省構(gòu)造場地。泡沫輕質(zhì)土的制備、運(yùn)輸和施工簡單、環(huán)保，最大限度地節(jié)約資源。

一、泡沫輕質(zhì)土的特點(diǎn)

（1）輕質(zhì)性：用在路基上一般容重為 γ=5-7KN/m3 。（2）密度、強(qiáng)度可以結(jié)合實(shí)際情況調(diào)整：通過優(yōu)化現(xiàn)場 配合比設(shè)計(jì)，密度可以控制一定范圍4.5-12KN/m3，強(qiáng)度可以 設(shè)計(jì)到0.3-5MPa之間。（3）泡沫土的流動(dòng)性：泡沫輕質(zhì)土材料現(xiàn)場采用泵壓送 的方式進(jìn)行輸送，一般澆筑距離最遠(yuǎn)可以1.0-2.0km。（4）適用性：泡沫輕質(zhì)土是一種流塑體，適用于施工空 間狹小，機(jī)械施工難度大且不易碾壓的區(qū)域，對于一些施工 區(qū)域狹小且工期緊的位置特別適宜。（5）固化后的自立性：一般在澆筑后4h后就會(huì)固化，可 垂直澆筑。（6）均勻性：采用預(yù)發(fā)泡后混合的施工工藝，經(jīng)過機(jī)械 的加工，泡沫輕質(zhì)土內(nèi)部孔隙分布均勻，氣泡可以獨(dú)立固結(jié)，形成良好的整體性。（7）耐久性：泡沫輕質(zhì)土是以水泥為主要膠合材料，它 具有與水泥漿類似抗壓強(qiáng)度，該材料與高分子比較，它的抗壓、耐熱、抗污染，抗侵蝕的性能更強(qiáng)。（8）抗熱性：氣泡混合輕質(zhì)土的氣泡量（空隙率）大，具有一定的隔熱性。

二、施工方法

⑴泡沫輕質(zhì)土采用自身拌合設(shè)備，按照設(shè)計(jì)配合比例制備泡沫輕質(zhì)土。⑵將已制備好的水泥漿通過軟管泵輸送到中繼站準(zhǔn)備使用。與此同時(shí)輕質(zhì)土制備站由水和發(fā)泡劑通過壓縮空氣制備好泡沫群；將水泥漿與泡沫充分混合便形成了泡沫輕質(zhì)土。根據(jù)施工段的位置，設(shè)置好泵送管道，施工前先用水對管道進(jìn)行壓力試驗(yàn)，確保接頭位置的嚴(yán)密性。根據(jù)設(shè)計(jì)要求該區(qū)泡沫輕質(zhì)土28d抗壓強(qiáng)度qc（MPa）≧1.0MPa，根據(jù)試驗(yàn)配合比調(diào)整好澆注濕密度及輕質(zhì)土流值，滿足設(shè)計(jì)及標(biāo)準(zhǔn)化施工要求。⑶將輸送過來的輕質(zhì)土澆注在指定的澆注區(qū)，輕質(zhì)土有自流平特性，能夠在澆注面上實(shí)現(xiàn)自我平整，均勻。同時(shí)在現(xiàn)場取樣，準(zhǔn)備后繼的泡沫輕質(zhì)土檢測工作。⑷泡沫輕質(zhì)土澆注施工記錄，施工員記錄好澆注區(qū)厚度、澆注日期、澆注施工時(shí)段，并取現(xiàn)場泡沫輕質(zhì)土測量其流值和濕密度。對流值進(jìn)行檢測，取現(xiàn)澆輕質(zhì)土為試樣，準(zhǔn)備好平板（邊長30cm，厚度1cm）、圓筒（內(nèi)徑80mm，凈高80mm，筒壁厚2cm）按照操作規(guī)范對其流值進(jìn)行檢驗(yàn)，并記錄數(shù)據(jù)。⑸施工數(shù)據(jù)收集整理。規(guī)范及配比設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)泡沫密度控制范圍為40kg/m3～60kg/m3，對濕密度進(jìn)行檢測，按照相關(guān)規(guī)程對現(xiàn)澆泡沫輕質(zhì)土進(jìn)行取樣檢測，準(zhǔn)備好容量筒（內(nèi)徑108mm，凈高109mm，筒壁厚2mm，容積1L），電子稱（精度±1g）；設(shè)計(jì)施工濕密度RFw為650kg/m3，允許誤差范圍為650kg/m3±3%（630kg/m3-670kg/m3），按照規(guī)范對其濕密度進(jìn)行檢驗(yàn)，最終濕密度值穩(wěn)定在650kg/m3。⑹泡沫輕質(zhì)土成品保護(hù)。剛澆筑好的泡沫輕質(zhì)土施工段，設(shè)置好安全警示標(biāo)志，嚴(yán)禁人員和機(jī)械進(jìn)入，對未達(dá)到強(qiáng)度的泡沫輕質(zhì)土表面產(chǎn)生損壞。待泡沫輕質(zhì)土達(dá)到初凝時(shí)，立即采用薄膜或土工布進(jìn)行覆蓋養(yǎng)護(hù)，防止表面產(chǎn)生收縮裂紋。

三、泡沫輕質(zhì)土在高速公路改擴(kuò)建工程中的應(yīng)用

泡沫輕質(zhì)土的工作性能以及工程應(yīng)用效果的影響因素眾多，特別是關(guān)于泡沫輕質(zhì)土應(yīng)用于改擴(kuò)建路基工程中對新舊路基沉降差異的影響，(1)路基整體沉降值隨著泡沫輕質(zhì)土比例的增大而不斷減小，原方案的路基沉降值最大，方案三的路基沉降值最小，因此，路基填土采用方案三可以有效降低路基工后沉降。(2)隨著泡沫輕質(zhì)土比例的增大，路基側(cè)向位移不斷減小，原方案的路基側(cè)向位移最大，方案三的路基側(cè)向位移最小，表明方案三可以有效減小路基側(cè)向變形。(3)原方案的路基基底附加應(yīng)力呈現(xiàn)最大值，隨著泡沫輕質(zhì)土比例的增大，路基基底的附加應(yīng)力會(huì)逐漸減小，因而選擇方案三更有利于維護(hù)拓寬路基的安全穩(wěn)定性。

四、結(jié)束語

近年來部分地區(qū)交通量急速增長，給道路安全運(yùn)行帶來很大隱患，及時(shí)對交通擁擠道路進(jìn)行改擴(kuò)建顯得尤為重要。泡沫輕質(zhì)土作為一種新型填筑材料，因具有重度小、流動(dòng)性強(qiáng)、調(diào)節(jié)性高等特點(diǎn)，逐漸在路基改擴(kuò)建工程中得到應(yīng)用，而深入研究泡沫輕質(zhì)土在擴(kuò)建路基中的應(yīng)用具有重要意義。