2021-07-02 13:51
泡沫轻质土道路软基治理施工技术
伴随我国高速公路建设进程的不断加速，软土路基的危害越来越突出。不同公路所在区段的自然条件和软基情况存在差异性，因此，软基治理技术类型也不尽相同，针对性的应用施工技术，有利于优化公路建设效果，有利于充分发挥公路在社会发展中的价值。采用新型轻质泡沫土回填方法在道路软基治理施工中的原理、施工方法及养护理。
1 公路泡沫轻质土机理及基本特性
泡沫轻质土是一种通过物理方法将发泡剂水溶液制备成泡沫、用机械方式充分发泡、按照一定比例与必须成分公路(水泥基胶凝材料、水、细粒砂或砂性土等)公路均匀混合并经物理、化学作用硬化形成的一种新型轻质材料。其主要特点表现为：
(1)公路轻质性。泡沫轻质土常用的施工湿容重为5~6k公路N/m，公路泡沫轻质土内均匀分布着许多独立闭合的胶质气泡，公路气泡之间互不通水，公路通过调整气泡率来达到相应的设计要求。
(2)公路强度可调节性。泡沫轻质土的湿密度决定了其强度，公路通过改变轻质土内各种成分的比例，公路其强度可在0.3~5MPa的范围内调整。
(3)公路高流动性。泡沫轻质土不含混凝土的粗骨料，公路具有良好的流动性，公路采用标准方法测得的流值为180~200mm，公路采用管道泵送，公路输送距离可达500m。浇筑在指定的区域可实现自流平，公路不需搅拌振捣。
(4)公路固化自立性。泡沫轻质土作为水泥类材料，公路在浇筑后4h后就会开始固化自立。固化后对挡土结构物几乎没有推挤力，公路可垂直填筑。
(5)公路耐久性。相比其他高分子材料，公路其耐久、耐热及抗油污性强。与普通混凝土材料相似，公路有良好的冻融循环及耐疲劳特性。
2 主要施工方法及技术措施
2.1 基槽开挖及降水
（1）泡沫轻质土路基基槽开挖施工前，做好防、排水工程等施工准备工作。
（2）基槽开挖边坡坡比除设计明确规定外，其余坡比应控制在1:0.8～1：1范围内。
（3）开挖时如地下水位较高，根据具体需要采取管井或轻型井点降水等措施进行降水，确保开挖时地下水位在基坑底标高以下0.5米。
2.2 变形缝设置
（1）路基总体上除设计图纸有明确标识外，纵向每隔20m设置一道横向布置的变形缝，缝宽1～2cm，缝内用泡沫塑料板填充，贯穿整个泡沫轻质土路基。
（2）泡沫轻质土扩建路基区段边界断面均应设置变形缝，纵向边界衔接面底部台阶里程位置与泡沫轻质土区段边界断面里程位置应一致。
（3）纵向相邻浇注段之间安装临时模板，临时模板采用竹胶板，板后敷设1～2cm厚泡沫塑料板。在相邻浇注段的后浇段浇注前，拆除临时模板，留下泡沫塑料板作为变形缝，变形缝必须保证铅垂。
2.3 侧向挡板安装
2.3.1 侧向挡板安装施工工艺流程
测量放样→开挖基槽→检查位置及标高→安装侧向挡板→浇注轻质土→养护→拆除侧向挡板。
2.3.2 侧向挡板的施工
（1）侧向挡板应垂直且定位准确，外侧平面位置偏差不应超过1cm，浇注过程中派专人检查，严格防止移位。
（2）模板的拼接缝应严密，不漏浆。
（3）施工时，应特别注意对模板的支护，以避免轻质土压力及其它外力影响其位置或引起倾倒。
（4）在泡沫轻质土路基浇筑高度达到单级台阶高度且轻质土固化24小时后，侧向挡板方可拆除，拆除须缓慢进行，按顺序分段拆除，严禁猛撬、硬砸或大面积撬落和拉倒模板，以免损坏轻质土。
2.4 轻质泡沫土填充施工要点
2.4.1 浇筑区的划分
轻质土浇筑前，根据施工现场边界条件，先进行浇筑区、浇筑层划分，对基底进行检查，确保基底无杂物、无积水、基底高程满足设计要求且符合以下要求:
（1）单个浇筑区顶面面积不应超过400m2。
（2）单个浇筑区长轴方向长度不宜超过20m。
（3）相邻浇筑区用1.8cm厚的木夹板支挡间隔分缝，木夹板为临时支档模板并兼做变形缝填充，不得抽掉。
（4）单层浇筑层的厚度宜控制在0.3-1.0m的范围。
（5）轻质土路基顶部0.8m厚度必须作为一个独立的单层浇筑层，且每一浇筑区该层应一次性浇筑完毕。
2.5 泡沫轻质土制作
发泡装置应满足下列要求：
1）采用压缩空气与发泡剂溶液混合的方式生成泡沫，严禁搅拌发泡生成泡沫；
2）应能设置稳定的发泡倍率，并生成标准泡沫密度的泡沫。
3）泡沫轻质土水泥浆的拌合制作与泡沫轻质土的拌合制作应分开进行。其中，为确保泡沫轻质土的浇注在水泥浆的初凝时间内完成，宜设置现场专用搅拌站搅拌制作水泥浆。如果采用搅拌站集中拌制、砼搅拌运输车供应水泥浆，应注意控制水泥浆的运输时间。
4）泡沫轻质土制作设备应具有原材料自动化计量功能，在拌合制作泡沫轻质土时，应能调节水泥浆或泡沫流量。
5）拌合制作成型过程中，搅拌时间应确保各组分混合均匀。水泥浆或泡沫轻质土在出料装置中的停止时间不宜超过2小时。
2.6 泵送浇注控制要点
（1）不同强度的轻质泡沫土填筑高程严格按照设计要求施工。
（2）同一区段上下相邻浇筑层，当施工期气温不低于15℃，浇筑间隔时间可按8小时控制；否则，浇筑间隔时间应不低于12小时。
（3）轻质泡沫土单个浇筑区每层的浇筑施工时间应控制在2小时内。
（4）应沿浇筑区长轴方向自一端向另一端浇筑；如采用一条以上浇筑管浇筑时，则可并排地从一端开始浇筑，或采用对角的浇筑方式。
（5）浇筑过程中，当需要移动浇筑管时，应沿浇筑管放置的方向前后移动，而不宜左右移动浇筑管;如确实需要左右移动浇筑管，则应将浇筑管尽可能提出当前已浇筑轻质土表面后再移动。
（6）浇筑过程中，浇筑管出料口尽可能置于当前浇筑面以下；在扫平表面等其它情况下，浇筑管出料口离当前浇筑面的距离不宜高于1.5m。
2.7 养护
（1）轻质土浇注至设计标高后用尺杆刮平，12～14小时后如无下道工序施工，即进行保湿养护，养护时间不低于7天。
（2）气温低于0℃时，应采取保温及升温措施。
（3）轻质土浇注硬化成型，未达到使用强度时，不允许直接进入使用状态。
（4）在轻质土路基顶部填土施工前，严禁其上行驶工程机械；局部地段，无法回避时，应在合适位置铺设厚度不小于50cm的临时保护层或采用铜板覆盖的方式作为临时便道，以供工程机械行驶。
结语
在公路改扩建中应用泡沫轻质土路堤技术，具备征迁少、有效降低填土荷重、减小对周边建筑物和车辆通行影响、施工工期短等诸多优点，可使工程在相对较短时间内投入使用。适当应用泡沫轻质土作为拼宽路堤快速解决复杂的道路改扩建各种影响因素不失为一项较为可行的技术手段，在公路改扩建具有广阔的前景。
