气泡轻质混合料在特殊填筑路段施工中的应用

李柏霖 殷世豪（中交二航局二公司，重庆 400074）

气泡轻质混合料在特殊填筑路段施工中的应用

李柏霖 殷世豪
（中交二航局二公司，重庆 400074）

摘 要：气泡轻质混合料，是通过气泡机将发泡剂用机械方式充分发泡，并将泡沫与水泥浆均匀混合，然后经过发泡机的泵送系统进行现场浇施工的技术。

关键词：气泡轻质；填筑沉降；成品保护

1 概述

1.1 工程概况

天府新区货运通道项目下穿已建的成渝客专，其下的杂填土压实度极差，下伏软土也尚未固结，根据铁路部门不能扰动成渝客专桥下承台和桩基的意见，为达到铁路部门对客运专线“零沉降”、道路运营工后沉降小，施工过程对铁路墩台的“零扰动”的要求，设计采用气泡轻质混合料置换货运通道杂填土方案。

1.2 研究项目的目的及意义

我国多地区软基深厚复杂，河网及路网的分布密度大，软基上修建的桥梁涵洞多，道路建设的周期短，土地相对昂贵。同时，随着经济的发展、车流量的不断增加，急需对众多正在运营的市区道路进行扩幅改造，因此，为节省昂贵的征拆费用和对近傍结构物的影响，研发气泡混合轻质混合料技术，有着非常广泛的应用前景。

2 主要研究内容

通过课题的研究，在完成货运通道项目施工的同时，通过工程实践和验证，形成以下气泡轻质混合料关键技术：①常用配合比设计；②现场配置及试验检测技术；③现场施工技术；④下穿客运专线施工质量与安全控制技术。

2.1 气泡轻质混合料配合比配置

（1）材料选择。按照“就地取材、安全经济”的原则，所用材料均采用优质材料。

（2）配合比选择。气泡轻质混合料的配合比根据强度、湿容重、流动性及现场施工条件等要求进行选择，针对本项目实际情况，结合其他已施工路段现有参考配合比，根据采用的水泥等原材料进行了多次的配合比试配工作，经过筛选，其参数如下：①水泥量430kg/m3；②用水量275kg/m3；③气泡率68.3%；④沉陷距2.2mm；⑤流值175mm；⑥湿密度749kg/ m3；⑦R7为0.8MPa。抗压强度根据配合比试验确定，考虑到施工环境温度对流动性的影响，需要在实际施工时水泥、水和发泡剂按照±2%微调，以满足施工性的需要。

2.2 气泡轻质混合料施工

气泡轻质混合料是一种先进的轻型填土技术，气泡轻质混合料不仅具有质量轻、流动性强、固化后的自立性等特点，而且它的容重及压缩强度可通过调整配合比来多样化，同时施工具有噪音低，工期短等优点。

2.2.1 准备工作

（1）软基开挖。项目测量技术人员现场放样后进行开挖，路堤底部按台阶坡面放坡，每开挖一级即对放坡面进行平整处理。施工前，对基底进行碾压，确保基底路基土压实度不低于93%。为尽量减小对桥梁影响，该区域采用18t压路机静压并配备小型蛙式夯机进行补充夯实。

（2）排水系统。施工场地应平整，不得有积水，在施工段面两侧设有排水设施。

2.2.2 发泡、混合搅拌技术

（1）泡沫制备，首先将发泡剂稀释，然后注入压缩后空气，再经专业设备（发泡枪）生成，发泡剂材料的性能直接影响泡沫的稳定性，发泡剂性能必须满足以下要求：①宜采用界面活性类发泡剂；②环境温度在0℃以上时，发泡剂不得出现离析；③稀释的倍率不宜小于100；④泡沫密度宜为40kg/m3～60kg/m3之间；⑤发泡剂经过设备制作的泡沫必须密细，稳定；⑥经过消泡试验，得出的湿密度的增加率不超过10%。

（2）搅拌时的拌合水不应含有影响泡沫稳定性、混合料强度和耐久性的有机质物等杂质。

（3）发泡剂的稀释和起泡应采用设备自动化控制。

2.2.3 水泥浆的制备技术

气泡轻质混合料的拌制所用水泥必须先进行消泡试验，以确定其湿密度增加率是否满足增加率不超过10%的要求。水泥浆在制备过程必须连续，防止浇筑过程中出现局部消泡、初凝现象，水泥浆制备完成后必须进行重度检测，确保质量稳定。特别注意在出料口应设置过滤网，防止较大颗粒材料堵塞泵管，影响整体施工质量。

2.2.4 气泡混合轻质土配置技术

气泡轻质混合料施工对机器的生产参数必须进行多次调整，以保证各类参数满足设计要求。参数调整好后，将气泡轻质混合料先进行约10m3试喷，混合料容重、流动值稳定后，正式进行路基喷填。喷填过程中，及时观察、抽检容重和流动值。

2.2.5 浇筑、喷填

现场浇注：

（1）总体要求。气泡轻质混合料路堤每隔5m设置沉降缝，缝宽2cm，沉降缝缝间采用竹胶板中夹泡沫隔离。为避免气泡的消解太快和轻质土的分离，施工中不得出现强烈振动。

（2）现场浇筑、喷填。①浇筑要控制好浇筑厚度，一般每次浇注的最大厚度不能超过1m，最小厚度不小于0.25m，分层浇筑时的单层浇注厚度控制在0.5m～0.8m为最佳。②分区浇筑施工时，模板安装必须固定牢实，浇注区间应采用塑料布进行隔离密封，防止分区间的填料通过缝隙串流。混合料在单个浇注区、浇注层的浇注时间，必须在水泥浆初凝前完成，浇筑上层混合料必须在下层浇注层终凝后开始。一般浇筑顺序为沿长轴方向自一端向另一端浇筑，多条线路浇筑采用并列从一端开始浇注，也采用两端平行对角浇注。③浇筑需要移动浇注管时，沿放置的方向前后移动。进行扫平表面施工时，尽量使浇注管口保持水平，并使浇注口和当前浇筑表面尽可能贴近。禁止在尚未固化的轻质土上走动。

3 成品保护

气泡轻质混合料要避免雨天施工。养护阶段遇大暴雨或持续时间较长的小雨时，未固化的气泡轻质混合料表面应用土工布遮雨，湿养一般5～7天。

结语

利用气泡轻质料无沉降、无渗水的特性，避免在道路运营通车后路基后期下沉对客专运营造成不良影响。轻质材料具有较好的强度和压缩性能，用作填料可有效减小作用在地基上的荷载，而无需再处治下伏软弱地基，后期道路的工后沉降可满足规范≤10cm。该项施工技术的运用，不仅能加快施工工期，减少工后沉降，降低了综合成本，提高了耐久性，也大大降低了对客运专线的影响。

参考文献

[1]李勇，文丽娜，张斌.浅析气泡混合轻质土在山区高速公路滑坡路堤填筑中的应用[J].西南公路，2012 （02）：6-9.

中图分类号：U416

文献标识码：A