泡沫混凝土结合小方桩软基拼宽路基施工工艺

2016-12-27石敏于化龙姜晓飞

科技传播 2016年19期

石敏+于化龙+姜晓飞

摘要质轻泡沫混凝土和水泥混凝土小方桩处理的软基总沉降量小于其他复合地基处理的软基沉降量，对于中等深度下卧软基拼宽路基具有较大的优越性。宁波沿海中线北仑春晓段（连接线—太河路）拓宽工程采用泡沫混凝土结合小方桩软基处理拼宽路基，施工方便快捷，质量可靠，成效显著。

关键词泡沫混凝土；水泥混凝土小方桩；软基地基；路基拼宽；施工工艺

中图分类号 U41 文献标识码 A 文章编号 1674-6708（2016）172-0228-02

近年来，随着国民经济的快速发展，我国公路事业发展十分迅猛。部分公路受建设时社会经济水平、技术水平和交通流量关系，已不能适应交通量增长要求。利用现有公路进行拓宽升级改建，可减少占地、节约资金，达到投资省、见效快的目的。公路拓宽改建过程中，对于软土地基路段，拓宽部分新路基软基处理和新老路基结合处的设计和施工是一个关键的技术问题，如处理不当，由于新老路基软基沉降的不均匀性，新拓宽路基工后沉降较大，而老路基已经完成了相当的工后沉降量，这样不可避免地在结合部位产生一个沉降差值突变点，成为道路产生裂缝的主要原因。

根据拓宽路段软基埋置深度、软基性质、道路等级和技术经济指标，拓宽路段软基处理有多种方法。经分析比较后，轻质泡沫混凝土作为路基填筑材料结合水泥混凝土小方桩进行软基处理，可有效降低不均匀沉降，起到良好的软基处理效果。本公司施工的宁波沿海中线北仑春晓段（连接线—太河路）拓宽工程采用泡沫混凝土结合小方桩软基处理拼宽路基，施工方便快捷，质量可靠，成效显著。

1 沉降计算

利用质轻泡沫混凝土填筑材料和刚度大、高强度、整体性强的水泥混凝土小方桩特点，综合处理公路拓宽部分软基层，减少施工期和工后软基沉降，提高路基稳定性，节约工程材料和费用。

水泥混凝土小方桩的变形由桩顶沉降s控制，桩顶总沉降s由桩身压缩量1s、桩端平面以下沉降量2s和桩端刺入量s？三部分组成，按式（1）或式（2）计算确定。

2 施工操作工艺要点

2.1 清除表面土

1）采用挖掘机按照设计断面尺寸挖除老路路肩及路侧表土，将软基处理断面整平。

2）如路侧设置排水沟，需彻底拆除排水沟砌体。

2.2 桩位放样

按照施工图纸要求采用平面矩形形式，桩距1.5m布置好桩位，用竹签或木棒进行标记，打桩前进行复核。

2.3 打设小方桩

1）根据地质情况及施工空间选用打桩设备，地基承载力较差时可选用挖掘机进行压桩施工。

2）水泥混凝土小方桩长度和尺寸，在预制厂进行钢筋制作、绑扎，预制水泥混凝土小方桩。

3）小方桩检验合格后运输至施工场地，有序堆放备用。

4）打桩机到位施打小方桩。（1）采用挖掘机静压小方桩的方法施工。起吊预制桩时先将吊装用索具捆绑在桩上端吊点处，然后将索具固定在挖机吊点位置，确保牢靠后起吊。

（2）人工辅助将桩尖对准桩位中心后缓缓放下插入土中，先轻压调整桩身垂直度，入土一定深度后再稳定快速压入（图1）。

（3）小方桩打设以标高控制打入深度，保证桩头预留20m～30cm深入泡沫混凝土内，达到设计要求后移机至下一桩位。

2.4 回填料预压

1）小方桩打设完成经检验合格后，进行宕渣回填，宕渣回填参照路基施工工艺，需分层回填压实，填筑至原路面标高后开始计算预压期。

2）设立沉降监测点，用全站仪定时定人检测沉降和预压效果。

2.5 开挖回填料

1）按照设计开挖断面采用挖掘机开挖，泡沫混凝土多层填筑时按设计要求每层预留80cm台阶，开挖时先挖第一层，将底面夯实后再开挖第二层，防止台阶塌陷。

2）做好基底防、排水措施，如基底内有渗水现象，在坑槽最低处开挖宽度不超过1m的泄水口，并开挖集水沟或集水槽进行强排，防止坑槽内积水。

3）基坑开挖至设计标高前预留5cm～10cm，先采用挖掘机强夯，再使用平板振捣器精平压实至设计标高。

2.6 安装模板

1）基坑开挖验收合格后，按照设计尺寸放出泡沫混凝土边线，并撒灰线标记。

2）模板采用优质竹胶板，安装在泡沫混凝土外侧，采用木桩加外侧斜撑固定加固，底部买入基底3cm～5cm，并采用黄沙对模板底部封堵，防止浇筑时底部漏浆。

3）模板安装完成后按设计要求在模板上弹出浇筑标高控制线。

2.7 浇筑泡沫混凝土和铺设钢筋网

泡沫混凝土单层浇筑厚度控制在0.3m～0.8m范围内，在底面以上30cm及顶面以下30cm处各设置一层钢筋网，纵向每10m～15m设置横向施工缝。

1）浇筑泡沫混凝土。（1）根据配合比设计确定的水泥、水、泡沫剂等原材料数量采用专用自动化机械制备泡沫混凝土浆，通过泵送系统经泵送管如模填筑；（2）填筑施工过程中及时移动出浆口，泵送管出口应始终与填筑面保持水平，并避免过度振动，防止消泡和材料离析现象发生；（3）浇筑完成后及时利用人工扫平进行表面处置，采用向后直拉方式拖移浇筑管，以确保泡沫混凝土表面平整并减少扰动；（4）纵向施工缝设置可采用跳仓施工，二次浇筑前填塞泡沫板，也可直接在施工缝位置设置模板座位伸缩缝填缝材料。

2）铺设钢筋网。（1）钢丝网采用优质的低碳铁丝，通过自动化精密准确的机械设备点焊加工成形后，采用浸锌工艺的表面处理，要求网面平滑整齐，结构坚固均匀，整体性能好，即使局部截或承受压力也不会发生松散现象；（2）钢丝网规格宜采用Φ4.0mm@50mm×50mm，网孔规格为四边形，孔径不宜大于50mm；钢丝网搭接长度不小于20cm，并采用镀锌钢丝连接；（3）钢丝网张拉均匀，钢丝网一端用U形钢钉固定在老路基台阶，U形钢钉用φ8钢筋制作，长55cm，增强新老路基整体性强；（4）单仓第一模浇筑30cm，终凝并具有一定强度后（以人在上面行走无明显脚印为准），铺设钢筋网，网片需满铺，铺设完成之后进行第二模浇筑。

2.8 养护及拆除模板

1）浇筑完成待泡沫混凝土终凝后在其顶层铺设一层塑料薄膜或土工布进行养生，防止因水分蒸发造成沉陷，养生期应保持表面润湿。

2）单仓浇筑完成养生3天后或根据经验判断拆模时间，以不造成泡沫混凝土破坏为准。

3）养护时间为7天，养生期间严禁一切机械设备在泡沫混凝土顶面行驶，回填或路面施工必须在7天后进行。

2.9 填筑路基

泡沫混凝土养护结束后，采用挖掘机回填宕渣材料，分层回填压实，狭窄部位采用平板震动器夯实，回填过程注意对泡沫混凝土的保护，防止造成破坏。

2.10 交工验收

回填宕渣经质量检测符合要求后，整理施工资料报监理工程师和业主交工验收。

3 质量控制

3.1 主要技术标准和技术规范

1）交通运输部标准《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG D63-2007）。

2）交通运输部标准《公路工程质量检验评定标准》（JTG F80/1-2004）。