橋梁臺(tái)背回填泡沫輕質(zhì)土技術(shù)應(yīng)用研究

李瓊

（江西省宜春公路建設(shè)集團(tuán)有限公司，江西 宜春336000）

0 引言

橋梁臺(tái)背回填工程屬于系統(tǒng)性工程，回填效果的好壞關(guān)乎整體工程的質(zhì)量。就當(dāng)前而言，在橋梁臺(tái)背回填材料選擇的階段中，泡沫輕質(zhì)土是一種常用的建筑材料，通過這種材料的應(yīng)用可以大大提高工程項(xiàng)目的質(zhì)量，所以對(duì)輕質(zhì)泡沫土技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)分析，選擇出更為科學(xué)有效的技術(shù)方案，對(duì)后續(xù)工程項(xiàng)目的推進(jìn)有著重要的促進(jìn)作用。

1 泡沫輕質(zhì)土物理特性

1.1 泡沫輕質(zhì)土的輕質(zhì)性和流動(dòng)性

泡沫輕質(zhì)土內(nèi)存在較多的微小氣泡群，其容重要小于一半的土壤形式，所以輕質(zhì)性是明顯的特點(diǎn)。在項(xiàng)目施工中，通過利用土體內(nèi)氣泡含量的有效控制，將其容量限定在范圍內(nèi)，主要如下所示：硬化之前，利用消泡、縮泡等方法以增大土體結(jié)構(gòu)的密度；硬化進(jìn)行中，利用控制輕質(zhì)土收縮方式以做好密度的控制；硬化結(jié)束之后，要通過吸水或者干燥的方式以保證輕質(zhì)土的密度符合要求。此外，泡沫輕質(zhì)土的流動(dòng)性較好，在現(xiàn)場(chǎng)施工中還要通過調(diào)整水量的方式做好流動(dòng)性的調(diào)節(jié)，以保證符合工程使用要求[1]。

1.2 泡沫輕質(zhì)土的透水性

一般來說，膠凝材料主要是在水泥固化輕質(zhì)土的土粒間填充。配比操作環(huán)節(jié)，加入的膠凝材料比例逐步的增大，泡沫輕質(zhì)土透水性會(huì)減小。因此，利用增加膠凝材料比例的方式以做好透水系數(shù)的控制。泡沫輕質(zhì)土透水系數(shù)還會(huì)受到養(yǎng)護(hù)時(shí)間的影響，如果養(yǎng)護(hù)時(shí)間逐步延長(zhǎng)，水化物的形成量也會(huì)增多，透水性自然會(huì)降低。通常情況下，泡沫輕質(zhì)土的透水系數(shù)為6～10cm/s。

1.3 泡沫輕質(zhì)土的吸水性

相關(guān)研究顯示，如果把泡沫輕質(zhì)土完全投入到水中長(zhǎng)期吸水，其密度會(huì)達(dá)到8%左右，密度增加的速度會(huì)因?yàn)榧尤氲纳疃仍龃蠖粩嘣龃?。因此，?duì)于容易發(fā)生水浸入的地質(zhì)條件應(yīng)用泡沫輕質(zhì)土回填施工時(shí)，防水性是主要的控制內(nèi)容。

2 公路橋梁臺(tái)背回填泡沫輕質(zhì)土施工工藝

2.1 泡沫輕質(zhì)土施工工藝原理

普通填土施工之后，出現(xiàn)的軟基沉降一般是因?yàn)閼?yīng)力改變而造成的。軟基受到附加應(yīng)力的影響，超出孔隙水壓力之后就會(huì)發(fā)生消散的情況，進(jìn)而出現(xiàn)了軟土壓縮體積變小的情況，最終出現(xiàn)嚴(yán)重的沉降問題。經(jīng)過統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，泡沫輕質(zhì)土的容重為一般填土的1/3～1/2，如果臺(tái)背過渡段回填應(yīng)用的是泡沫輕質(zhì)土為主的材料，那么過渡段結(jié)構(gòu)的附加應(yīng)力會(huì)比其他填充材料小很多，還能夠有效地預(yù)防沉降問題。泡沫輕質(zhì)土與其他臺(tái)背回填材料對(duì)比分析得出，其具有強(qiáng)度高、壓縮性低、剛度性高等特點(diǎn)，所以將該材料填充到臺(tái)背位置上，可以有效預(yù)防發(fā)生橋頭跳車的問題。臺(tái)背回填作業(yè)環(huán)節(jié)，應(yīng)該選擇使用縱向填厚漸變施工技術(shù)，即回填土以遠(yuǎn)薄近厚的形式進(jìn)行施工，形成緩和的臺(tái)階式沉降曲線?；靥钔僚c橋臺(tái)搭板要合理配合使用，保證不會(huì)發(fā)生橋頭跳車的問題[2]。

2.2 泡沫輕質(zhì)土工藝流程

2.2.1 施工前的準(zhǔn)備工作

公路橋梁項(xiàng)目的橋梁臺(tái)背回填施工中，選擇應(yīng)用泡沫輕質(zhì)土方式施工前，需要做好現(xiàn)場(chǎng)的全面分析，綜合了解生產(chǎn)能力、工期等要素，做好現(xiàn)場(chǎng)施工規(guī)劃設(shè)計(jì)，明確澆筑層的結(jié)構(gòu)形式，保證施工計(jì)劃符合現(xiàn)場(chǎng)施工的要求。按照施工工藝，把回填路段結(jié)構(gòu)全部開挖施工，將澆筑結(jié)構(gòu)的底部雜物清理干凈，確保底部沒有任何積水、松散結(jié)構(gòu)形式，還要對(duì)路基結(jié)構(gòu)進(jìn)行碾壓施工，壓實(shí)度超過80%。以澆筑區(qū)域規(guī)劃設(shè)計(jì)方案為出發(fā)點(diǎn)，制作臨時(shí)模板結(jié)構(gòu)，因?yàn)榕菽p質(zhì)土流動(dòng)性較好，所以需要確保模板密封性合格，不會(huì)出現(xiàn)漏漿的問題[3]。

2.2.2 泡沫生成和水泥漿制備

泡沫生成通常需要應(yīng)用發(fā)泡劑進(jìn)行稀釋處理，然后利用增加壓縮空氣的方式處理，以發(fā)泡機(jī)為主要設(shè)備形式。制作前，根據(jù)比例要求稀釋發(fā)泡劑，但是不能把原始發(fā)泡液直接倒入發(fā)泡機(jī)。攪拌站供應(yīng)合格的水泥漿液，由于水泥漿使用量比較大，所以攪拌站要做好供應(yīng)工作，合理計(jì)算各項(xiàng)數(shù)據(jù)，提高施工效率。泡沫輕質(zhì)土制作時(shí)，對(duì)于水泥強(qiáng)度要求相對(duì)較低，但是在制作時(shí)先進(jìn)行消泡處理，以保證密度符合要求。水泥漿的制作必須連續(xù)進(jìn)行，不會(huì)發(fā)生局部消泡或者初凝的問題，否則將會(huì)對(duì)工程的質(zhì)量產(chǎn)生影響。水泥漿運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)后，要再次進(jìn)行攪拌處理，保證材料達(dá)到均勻性的要求，不會(huì)出現(xiàn)沉積的情況，還要在出料口部位上安裝過濾網(wǎng)，防止存在過大顆粒而導(dǎo)致堵塞的情況。澆筑環(huán)節(jié)，每車水泥漿重量要做好檢測(cè)，保證質(zhì)量合格[4]。

2.2.3 泡沫輕質(zhì)土的生成

制備泡沫輕質(zhì)土環(huán)節(jié)，需要把氣泡進(jìn)行加壓處理，還要達(dá)到充分混合處理的要求。澆筑前要做好設(shè)備參數(shù)的檢查，進(jìn)行設(shè)備調(diào)試，以保證施工質(zhì)量不會(huì)受到任何的影響。

2.2.4 現(xiàn)場(chǎng)澆筑

在現(xiàn)場(chǎng)澆筑時(shí)，分為如下步驟進(jìn)行：第一步，確定泡沫輕質(zhì)土澆筑單層厚度參數(shù)，通常為0.5～1.0m之間，如果沒有特殊要求，單層厚度為68cm效果最好。相同澆筑段的上下相鄰層必須有足夠的時(shí)間間隔，現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境溫度不低于15℃，最短時(shí)間間隔在8～12h之間，如果現(xiàn)場(chǎng)溫度在15℃以下，則澆筑間隔要超過2d。第二步，現(xiàn)場(chǎng)施工階段，必須要做好模板施工的控制，達(dá)到可靠性、穩(wěn)定性的標(biāo)準(zhǔn)，使用塑料布進(jìn)行模板間隙的封閉處理，防止出現(xiàn)滲漏的問題。第三步，把泡沫輕質(zhì)土單個(gè)澆筑結(jié)構(gòu)和澆筑層進(jìn)行全面的控制，確保處于水泥材料的初凝時(shí)間范圍內(nèi)，且上一層的澆筑施工必須達(dá)到終凝后，才能進(jìn)行下一層的施工。第四步，澆筑環(huán)節(jié)要盡量延長(zhǎng)澆筑的長(zhǎng)度，從一端到另一端逐步澆筑施工，如果選擇多條澆筑的方式，需要并排從一端開始澆筑施工，也可以選擇對(duì)角的澆筑方式。第五步，澆筑環(huán)節(jié)，如果必須移動(dòng)澆筑管，則要沿著管道方向移動(dòng)，盡量不要出現(xiàn)左右移動(dòng)的情況。如果不得不進(jìn)行左右移動(dòng)，應(yīng)該把澆筑管從目前已經(jīng)澆筑完成的澆筑口和澆筑平面保持水平。為了防止?jié)仓|(zhì)量的缺陷產(chǎn)生，不能在澆筑完成且沒有固化的表面走動(dòng)。第六步，減少環(huán)境的干擾和影響，不要給周邊居民造成任何的影響，也要保證交通可以正常的通行，達(dá)到安全性標(biāo)準(zhǔn)。此外，做好現(xiàn)場(chǎng)人員的安全教育工作，建立完善的工作機(jī)制，落實(shí)管理和控制[5]。

3 公路橋梁臺(tái)背回填泡沫輕質(zhì)土質(zhì)量控制措施

在項(xiàng)目開展的階段中，需要根據(jù)實(shí)際情況做好泡沫輕質(zhì)土的保護(hù)控制，并且對(duì)施工細(xì)節(jié)進(jìn)行管理提高技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值。

3.1 做好泡沫輕質(zhì)土的保護(hù)措施

澆筑施工環(huán)節(jié)，如果現(xiàn)場(chǎng)降雨量較大，應(yīng)該對(duì)于沒有固化完成的泡沫輕質(zhì)土應(yīng)用遮蔽的方式，以達(dá)到防護(hù)的處理效果，不會(huì)發(fā)生雨水消泡的問題。泡沫輕質(zhì)土進(jìn)行澆筑硬化形成之后，在強(qiáng)度沒有達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)前，不能應(yīng)用。施工人員要做好現(xiàn)場(chǎng)覆蓋處理，使用塑料布進(jìn)行保護(hù)處理，達(dá)到運(yùn)行的標(biāo)準(zhǔn)。在現(xiàn)場(chǎng)做好保濕養(yǎng)護(hù)處理工作，泡沫輕質(zhì)土養(yǎng)護(hù)時(shí)間不能少于7d。泡沫輕質(zhì)土路基在現(xiàn)場(chǎng)施工后，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度達(dá)到0.4MPa及以上時(shí)，才能開始路面施工，且路面不要使用大型碾壓機(jī)械進(jìn)行施工，嚴(yán)格執(zhí)行施工工藝，保證施工質(zhì)量和效果合格。

3.2 做好壓實(shí)質(zhì)量控制

泡沫輕質(zhì)土壓實(shí)施工質(zhì)量嚴(yán)格控制，可以根據(jù)橋臺(tái)、橋涵背后、涵洞頂部的填土壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)符合要求。層層壓實(shí)施工，每一層厚度要達(dá)到均勻性要求，以免出現(xiàn)不均勻的問題。應(yīng)用大噸位設(shè)備進(jìn)行碾壓施工，但是振動(dòng)力要做好控制，否則將會(huì)導(dǎo)致路基結(jié)構(gòu)的損壞。如果壓路機(jī)不能進(jìn)入到現(xiàn)場(chǎng)施工，采取沖擊夯的方式夯擊施工。壓實(shí)寬度要比設(shè)計(jì)寬度小10cm，壓實(shí)度達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，每一層都要符合平整度要求，路拱結(jié)構(gòu)合理。

3.3 其他施工細(xì)節(jié)注意事項(xiàng)

回填操作開始前，保證橋臺(tái)基面全部清除干凈，且經(jīng)過上級(jí)單位、監(jiān)理單位的現(xiàn)場(chǎng)評(píng)估。橋臺(tái)臺(tái)背回填作業(yè)前，橋臺(tái)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求的100%?；靥钭鳂I(yè)范圍內(nèi)，不會(huì)預(yù)留有腳手架和孔眼，回填邊緣處或者拐角位置要采用人工補(bǔ)夯方法壓實(shí)施工。橋臺(tái)臺(tái)背回填作業(yè)階段，加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)施工質(zhì)量控制，防止發(fā)生安全事故，不會(huì)給周邊環(huán)境造成任何影響。

4 結(jié)語(yǔ)

泡沫輕質(zhì)土有著非常明顯的優(yōu)勢(shì)，在公路橋梁臺(tái)背回填施工中，應(yīng)用效果較好。從實(shí)際應(yīng)用效果分析，橋梁臺(tái)背回填泡沫輕質(zhì)土技術(shù)效果明顯，減輕自重，還能防止發(fā)生橋頭跳車的問題，可以在工程領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。