2021-07-02 13:51
泡沫輕質土道路軟基治理施工技術
伴隨我國高速公路建設進程的不斷加速，軟土路基的危害越來越突出。不同公路所在區段的自然條件和軟基情況存在差異性，因此，軟基治理技術類型也不盡相同，針對性的應用施工技術，有利于優化公路建設效果，有利于充分發揮公路在社會發展中的價值。采用新型輕質泡沫土回填方法在道路軟基治理施工中的原理、施工方法及養護理。
1 公路泡沫輕質土機理及基本特性
泡沫輕質土是一種通過物理方法將發泡劑水溶液制備成泡沫、用機械方式充分發泡、按照一定比例與必須成分公路(水泥基膠凝材料、水、細粒砂或砂性土等)公路均勻混合并經物理、化學作用硬化形成的一種新型輕質材料。其主要特點表現為：
(1)公路輕質性。泡沫輕質土常用的施工濕容重為5~6k公路N/m，公路泡沫輕質土內均勻分布著許多獨立閉合的膠質氣泡，公路氣泡之間互不通水，公路通過調整氣泡率來達到相應的設計要求。
(2)公路強度可調節性。泡沫輕質土的濕密度決定了其強度，公路通過改變輕質土內各種成分的比例，公路其強度可在0.3~5MPa的范圍內調整。
(3)公路高流動性。泡沫輕質土不含混凝土的粗骨料，公路具有良好的流動性，公路采用標準方法測得的流值為180~200mm，公路采用管道泵送，公路輸送距離可達500m。澆筑在指定的區域可實現自流平，公路不需攪拌振搗。
(4)公路固化自立性。泡沫輕質土作為水泥類材料，公路在澆筑后4h后就會開始固化自立。固化后對擋土結構物幾乎沒有推擠力，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、耐熱及抗油污性強。與普通混凝土材料相似，公路有良好的凍融循環及耐疲勞特性。
2 主要施工方法及技術措施
2.1 基槽開挖及降水
（1）泡沫輕質土路基基槽開挖施工前，做好防、排水工程等施工準備工作。
（2）基槽開挖邊坡坡比除設計明確規定外，其余坡比應控制在1:0.8～1：1范圍內。
（3）開挖時如地下水位較高，根據具體需要采取管井或輕型井點降水等措施進行降水，確保開挖時地下水位在基坑底標高以下0.5米。
2.2 變形縫設置
（1）路基總體上除設計圖紙有明確標識外，縱向每隔20m設置一道橫向布置的變形縫，縫寬1～2cm，縫內用泡沫塑料板填充，貫穿整個泡沫輕質土路基。
（2）泡沫輕質土擴建路基區段邊界斷面均應設置變形縫，縱向邊界銜接面底部臺階里程位置與泡沫輕質土區段邊界斷面里程位置應一致。
（3）縱向相鄰澆注段之間安裝臨時模板，臨時模板采用竹膠板，板后敷設1～2cm厚泡沫塑料板。在相鄰澆注段的后澆段澆注前，拆除臨時模板，留下泡沫塑料板作為變形縫，變形縫必須保證鉛垂。
2.3 側向擋板安裝
2.3.1 側向擋板安裝施工工藝流程
測量放樣→開挖基槽→檢查位置及標高→安裝側向擋板→澆注輕質土→養護→拆除側向擋板。
2.3.2 側向擋板的施工
（1）側向擋板應垂直且定位準確，外側平面位置偏差不應超過1cm，澆注過程中派專人檢查，嚴格防止移位。
（2）模板的拼接縫應嚴密，不漏漿。
（3）施工時，應特別注意對模板的支護，以避免輕質土壓力及其它外力影響其位置或引起傾倒。
（4）在泡沫輕質土路基澆筑高度達到單級臺階高度且輕質土固化24小時后，側向擋板方可拆除，拆除須緩慢進行，按順序分段拆除，嚴禁猛撬、硬砸或大面積撬落和拉倒模板，以免損壞輕質土。
2.4 輕質泡沫土填充施工要點
2.4.1 澆筑區的劃分
輕質土澆筑前，根據施工現場邊界條件，先進行澆筑區、澆筑層劃分，對基底進行檢查，確保基底無雜物、無積水、基底高程滿足設計要求且符合以下要求:
（1）單個澆筑區頂面面積不應超過400m2。
（2）單個澆筑區長軸方向長度不宜超過20m。
（3）相鄰澆筑區用1.8cm厚的木夾板支擋間隔分縫，木夾板為臨時支檔模板并兼做變形縫填充，不得抽掉。
（4）單層澆筑層的厚度宜控制在0.3-1.0m的范圍。
（5）輕質土路基頂部0.8m厚度必須作為一個獨立的單層澆筑層，且每一澆筑區該層應一次性澆筑完畢。
2.5 泡沫輕質土制作
發泡裝置應滿足下列要求：
1）采用壓縮空氣與發泡劑溶液混合的方式生成泡沫，嚴禁攪拌發泡生成泡沫；
2）應能設置穩定的發泡倍率，并生成標準泡沫密度的泡沫。
3）泡沫輕質土水泥漿的拌合制作與泡沫輕質土的拌合制作應分開進行。其中，為確保泡沫輕質土的澆注在水泥漿的初凝時間內完成，宜設置現場專用攪拌站攪拌制作水泥漿。如果采用攪拌站集中拌制、砼攪拌運輸車供應水泥漿，應注意控制水泥漿的運輸時間。
4）泡沫輕質土制作設備應具有原材料自動化計量功能，在拌合制作泡沫輕質土時，應能調節水泥漿或泡沫流量。
5）拌合制作成型過程中，攪拌時間應確保各組分混合均勻。水泥漿或泡沫輕質土在出料裝置中的停止時間不宜超過2小時。
2.6 泵送澆注控制要點
（1）不同強度的輕質泡沫土填筑高程嚴格按照設計要求施工。
（2）同一區段上下相鄰澆筑層，當施工期氣溫不低于15℃，澆筑間隔時間可按8小時控制；否則，澆筑間隔時間應不低于12小時。
（3）輕質泡沫土單個澆筑區每層的澆筑施工時間應控制在2小時內。
（4）應沿澆筑區長軸方向自一端向另一端澆筑；如采用一條以上澆筑管澆筑時，則可并排地從一端開始澆筑，或采用對角的澆筑方式。
（5）澆筑過程中，當需要移動澆筑管時，應沿澆筑管放置的方向前后移動，而不宜左右移動澆筑管;如確實需要左右移動澆筑管，則應將澆筑管盡可能提出當前已澆筑輕質土表面后再移動。
（6）澆筑過程中，澆筑管出料口盡可能置于當前澆筑面以下；在掃平表面等其它情況下，澆筑管出料口離當前澆筑面的距離不宜高于1.5m。
2.7 養護
（1）輕質土澆注至設計標高后用尺桿刮平，12～14小時后如無下道工序施工，即進行保濕養護，養護時間不低于7天。
（2）氣溫低于0℃時，應采取保溫及升溫措施。
（3）輕質土澆注硬化成型，未達到使用強度時，不允許直接進入使用狀態。
（4）在輕質土路基頂部填土施工前，嚴禁其上行駛工程機械；局部地段，無法回避時，應在合適位置鋪設厚度不小于50cm的臨時保護層或采用銅板覆蓋的方式作為臨時便道，以供工程機械行駛。
結語
在公路改擴建中應用泡沫輕質土路堤技術，具備征遷少、有效降低填土荷重、減小對周邊建筑物和車輛通行影響、施工工期短等諸多優點，可使工程在相對較短時間內投入使用。適當應用泡沫輕質土作為拼寬路堤快速解決復雜的道路改擴建各種影響因素不失為一項較為可行的技術手段，在公路改擴建具有廣闊的前景。
