泡沫轻质土在地铁抢险中的快速施工方法

李 晖

(上海林同炎李国豪土建工程咨询有限公司，上海 200437)

1 概述

阳光路是位于上海徐汇滨江地区的一条城市支路，其线位与轨道交通7号线重合。由于阳光路建设过程中堆土超载大于隧道设计的地面超载，导致了7号线隧道340环附近变形过大，在随后的应急抢险施工中首先对阳光路进行了挖土卸载，使隧道变形及沉降趋于常态和稳定，其后经过多方案比选，最终确定在维持原道路设计标高的前提下采用泡沫轻质土等载换填。泡沫轻质土作为新型材料在上海是首次使用，其在阳光路的成功应用为今后运行地铁下等载换填的抢修维护增加了一种可选方案。

泡沫轻质土是指用物理方法将发泡剂水溶液制备成泡沫，与必须组分水泥基胶凝材料、水及可选组分集料、掺合料、外加剂按照一定的比例混合搅拌，并经物理化学作用硬化形成的一种轻质材料。

泡沫轻质土具有的轻质性、固化后的自立性、易施工性和环保性等综合技术优势，决定它在软基路段的道路路基上有广泛的应用前景。选用现浇泡沫轻质土作为路基，对环境无污染、且可节省土地资源、避免环境破坏，解决传统方法难于解决的工程技术难题。

2 本工程特点

1)阳光路两侧为“尚海湾”高档住宅区，路线下方为轨道交通7号线，特殊的地理位置要求阳光路的施工应避免对周边建筑和轨道交通产生不良影响。

2)为保证轨道交通7号线的结构稳定及运营安全，根据相关技术部门的要求，阳光路施工每周仅为周一和周四两天，每天施工时间为20：00～次日18：00，共22小时，时间非常紧迫。

3)本工程采用的泡沫轻质土为新型材料，在上海是首次使用，它在城市道路中的应用尚处在探索阶段。

4)阳光路属于市政配套道路，需要埋置合流管和各公用管线，在泡沫轻质土路基中埋置管线的施工方法有待进一步探索。

3 泡沫轻质土换填施工方法

针对阳光路施工的特殊性，泡沫轻质土路基采取分区分层浇筑，并且采用轻质土与合流管交替施工工序。

1)泡沫轻质土浇筑分区与分层

鉴于一次施工时间仅为22小时，且避免挖土对地下轨道交通隧道和周边高层建筑产生新的影响，在“尽可能维持现状、保持平衡”的原则下，泡沫轻质土单次开挖换填区间为12m，与单根合流管管道长度保持一致。

泡沫轻质土的单层浇注厚度宜控制在0.3m～1.0m，下层浇注厚度按0.7m/层控制，顶层泡沫轻质土的厚度根据标高控制。

2)泡沫轻质土与合流管交替施工工序

由于合流管的管位处于换填泡沫轻质土路基的底部，因此，对于泡沫轻质土路基换填与合流管的实施采用交替施工的技术方案。具体施工工序如下：(1)道路范围内逐段挖土至标高约2.3cm;(2)浇筑20cmC30水泥混凝土垫层;(3)按管道设计标高及位置布置排水管和FRPM检查井;(4)浇筑泡沫轻质土;(5)铺设0.5mm厚HDPE防渗土工膜;(6)待泡沫轻质土全线施工完毕后再进行车行道路面结构施工。

4 单区间22小时快速施工工序

根据要求单个浇筑区间(12m×16m)施工时间为22小时，由于时间紧迫将原设计的20cmC30水泥混凝土垫层改为了20cm碎石黄砂垫层，节省了混凝土的养护初凝时间。22小时施工时间分配如下。

(1)20：00～24：00沟槽开挖，土方外运。施工前做好准备工作，先根据道路中心线放样出开挖的道路红线。按地铁时间要求节点计划20点开始正式开挖沟槽，并土方外运。道路红线两侧根据图纸要求放坡，该挖土外运工作大概需要4个小时的时间。

(2)24：00～次日2：00铺设20cm碎石黄砂垫层。对挖好的沟槽基坑进行明沟排水，用泥浆泵抽水。按施工图纸要求铺设20cm厚碎石黄砂垫层，并按标高进行压实，铺设防渗土工膜。该工作2小时左右完成。

(3)2：00～3：00铺设及热焊HDPE防渗土工膜。

(4)3：00～6：00安放FRPM检查井和铺设排水管。在铺设好防渗土工膜的基坑内，进行测量放样，得出下水道管道的中心线位置，再根据设计图纸进行排管施工。该工作3小时左右完成。

(5)6：00～18：00浇筑泡沫轻质土及养护。在排管及立模施工结束后，由专业人员进行第一层轻质土浇筑。浇筑完成后进行养护。该工作在早上8点左右浇筑完成，养护8小时后进行第二层浇筑，第二层浇筑完成时间大约为17时。

5 公用管线施工

因泡沫轻质土在上海是首次使用，阳光路作为市政配套道路，公用管线在泡沫轻质土路基中的埋设方法还处在探索阶段。本工程采取的是待泡沫轻质土路基整体浇筑完毕后，开挖沟槽再铺设管道最后进行掩埋的方法。经过实际操作，证明该施工方法切实可行，并保留了一些成功的经验。以信息管线为例，图1和图2展示了沟槽开挖以及埋设过程，最初采取的是人工开挖沟槽，虽然比较容易开挖但沟槽形状参差不齐，后期则改用了机械开挖。待铺设好管线后在沟槽中浇筑泡沫轻质土或水泥砂浆将其掩埋，顶面放置混凝土板。

图1 人工开挖沟槽图

图2 铺设信息管线

6 结语

通过对阳光路泡沫轻质土施工工序的优化，大大加快了施工进度，降低了地面荷载，并且通过地铁监测，轨道交通7号线的变形一直处于稳定状态，更好的验证了在运行的地铁上采用泡沫轻质土等载换填的优势，快速的施工进度、便捷的施工方法和良好的质量保证。阳光路泡沫轻质土的成功应用不仅对于在城市道路中推广泡沫轻质土有着积极的意义，还为运行地铁下的等载换填抢修领域增加了一种可选方案，在工程技术领域有着广阔的应用前景。

［1］《气泡混合轻质填土新技术》(陈忠平)。

［2］《现浇泡沫轻质土技术规程》(CECS 249：2008)。

［3］《现浇泡沫轻质土路基设计施工技术规程》(TJG F1001-2011)。