公路桥梁台背回填泡沫轻质土施工技术分析

王国欣

摘 要：作为公路桥梁工程质量通病，桥头跳车对行车舒适性、安全性影响较大。为缓解、消除桥头跳车危害，本工程选用泡沫轻质土回填桥梁台背过渡段，以此缓解桥台结构与台背回填土刚柔突变，降低桥头跳车产生机率。为此，本文在充分掌握泡沫轻质土工艺原理的基础上，结合具体案例，对公路桥梁台背回填泡沫轻质土施工工艺等内容进行了分析与探究。

关键词：桥梁台背；泡沫轻质土；施工工艺

中图分类号：U445.4 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2018）09-0092-02

1 泡沫轻质土工艺原理

泡沫轻质土也被叫做泡沫混凝土，是通过物理方法将发泡剂水溶液制备成泡沫，按照一定比例，与水泥基胶凝材料、水、骨料、掺合料及外加剂混合搅拌，并通过物理化学作用，构成一种轻质微孔混凝土材料。依据公路桥头跳车成因及防治方法，并与泡沫轻质土物理特性、力学特性相结合，泡沫轻质土台背回填工艺原理如下：

（1）减轻地基附加应力。可选用有效应力原理分析软基沉降变形本质。在附加应力作用下，超孔隙水压力逐步消除，有效应力持续增加。除此之外，当超孔压逐步消除时，可不断排除软土内的自由水，为此，可压缩其体积，即为沉降发生。相比普通填土，泡沫轻质土容重仅有35%～50%，在台背过渡段回填泡沫轻质土，与普通填土填筑附加应力相比，地基附加应力较小，进而能够降低工后沉降量。（2）实现桥台至路基刚柔过渡。相比台背填料，泡沫轻质土具有较高强度、较小压缩性，且较大刚度。利用泡沫轻质土回填台背过渡段，能够对桥台结构和台背回填土刚柔突变进行有效缓解，进而避免出现桥头跳车现象。（3）纵向厚度渐变过渡段。台背回填泡沫轻质土时，纵向填厚渐变，远薄近厚，呈台阶状排列，保证减缓台背回填段工后沉降曲线，同时和桥头搭板共同作用，可有效避免桥头跳车问题产生。

2 工程概况

某公路扩建工程为双向四车道，26m路基宽度。选用两侧拼接法将其双向四车道扩建为双向六车道，路基扩建后为34.5m宽度。起止桩号为K1045+941.277～K1055+125.465，总长度为9184.188m。为缓解、消除桥头跳车现象，决定选用泡沫轻质土回填公路桥梁台背，其技术指标如表1所示。

3 公路桥梁台背回填泡沫轻质土施工工艺

3.1 基槽开挖及降水

测量放线工作需在基坑开挖前完成，要求对平面位置、基坑高程加以严控。按照基坑设计深度，选择合理的开挖断面，并对地基承载力进行详细检查，保证其符合设计要求。在深基坑施工中，必须选取有效措施，保证基坑支护稳固安全及降排水通畅。当施工位置具有较高地下水位，需及时进行防水混凝土补充，防止在地下水冻融或毛细作用下泡沫轻质土产生损坏。为此，必须做好防排水施工，避免基坑浸水，影响工程质量。

3.2 浇注场地验收

浇注施工前，必须复核基坑截面尺寸、基底高程及基底承载力，并对基坑质量进行确定，避免出现积水、松散等问题。相比设计要求，浇注区平面尺寸应多出一些，基底高程偏差需控制在-10～+10cm之间，要求处理好台背连接路基部位的基底，保证该位置不存在杂草、浮土等现象。

3.3 浇注区与浇注层划分

一般泡沫轻质土台背具有较大浇注量，于泡沫轻质土质量而言，高温环境、大体积浇注水化热对其质量具有极大影响。为对泡沫轻质土施工质量加以严控，可选取分区、整体分层方式进行台背泡沫轻质土进行浇注。各个浇注区必须合理划分路基高度，需在0.3～1.0m之间合理控制单层厚度，在水泥浆初凝前保证及时结束单层浇注施工。

3.4 预制及安装混凝土保护面板

选取C30混凝土作为保护面板材料，90×30×4cm为其设计尺寸，由于其具有较薄厚度，可选用细石混凝土。根据设计图纸需求，需准确进行面板预埋钢筋安设，确保其安装质量。选取平板振捣器进行混凝土振捣施工，并加大面板边角凌位置的振捣施工，避免欠振、过振，密实后需做好养护施工，要求及时覆膜，防止在风干、温湿等作用下细石混凝土出现裂缝，对施工质量造成严重影响。要求整齐堆放成品面板，避免运输环节出现损坏。

3.5 泡沫轻质土制作及浇注

（1）制作泡沫轻质土。泡沫可选取压缩空气结合发泡剂溶液的方法形成，禁止搅拌发泡，泡沫形成后，需进行发泡倍率的设置，要求具有稳定性。泡沫轻质土水泥浆拌合制作不得同时和泡沫轻质土拌合制作进行施工，为提高生产效率，需选取搅拌站进行集中拌制，水泥浆由混凝土搅拌运输车供给，随后利用泡沫轻质土专用设备进行泡沫轻质土的制作。原材料自动化计量功能是泡沫轻质土制作设备的主要功能，在泡沫轻质土拌合制作过程中，需对水泥浆、泡沫流量进行适当调节。在拌合制作成型时，需根据混合搅拌均匀程度确定其搅拌时间。在出料装置内水泥浆、泡沫轻质土的暂停时间需控制在2小时以内。（2）泡沫轻质土输送。直接泵送、配管泵送法是泡沫轻质土浇注施工的主要方式，可根据浇注施工情况，确定具体的输送方式。（3）浇注泡沫轻质土。根据设备生产情况，并结合水泥浆初凝时间进行泡沫轻质土浇注厚度的确定，应在0.5m控制单层浇注厚度。在水泥浆初凝时间内控制单个浇注区内浇注层的施工时间，待浇注层终凝后即可浇注上层施工。顺着浇注区长轴方向，可从一端浇注到另一端，当浇注时选取的浇注管在1条以上，可并排由一端或对角实施浇注。

浇注时，如进行浇注管移动时，需顺着浇注管位置进行前后移动，一般不会进行左右移动。特殊情况下，需左右移动时，需尽量将浇注管向已浇注轻质土表面提出后，再进行左右移动。浇注过程中，需将泡沫轻质土埋设到出料口位置，如与设计要求不符，出料口和浇注点之间的距离需控制在1m以下。如遇雨天，需选取科学、有效的遮雨保护措施做好未硬化泡沫轻质土保护。

4 公路桥梁台背回填泡沫轻质土施工质量控制

（1）需一次完成混凝土保护面板安装工作，需结合工人配置、泡沫轻质土生产能力一层一层进行安装施工。安装前，必须做好面板支撑立柱施工，且根据设计要求进行角钢立柱施工。为确保其外观合理，可以错缝布设面板设计，且完成面板标高、线形及错缝等相关作业。要求选取砂浆勾缝用于面板接缝施工，保证不会出现漏浆问题。向顶面设计标高位置浇注后，需根据设计要求，进行HDPE防渗土工膜铺设，要求将下承层存有的杂物清理干净，且根据规定，做好土工膜重叠搭接施工。如横桥向具有较大浇注宽度，需进行变形缝设置。（2）轻质土浇注完但未固化前，严禁通車、通人。高温天气进行泡沫轻质土施工时，浇注体具有较大水化热，温度裂缝在内外温差作用下极易产生。同时因高温蒸发水分流失较快等原因，表层泡沫轻质土的表面强度将大大减小。完成各层浇注作业后，需覆盖塑料薄膜或防渗土工布，以此做好保湿养生。完成最后一层浇注作业后，需在7d以上控制养护周期。在路面结构层及素土回填施工中，在泡沫轻质土顶部严禁大型机械行驶，应选取边推平边卸料的方法前行，并完成摊铺、碾压施工。要求在推平机械后端进行卸料，防止因承受车辆集中荷载轻质土顶部被损坏。

5 结语

综上所述，伴随我国公路建设规模的不断扩大，公路桥梁工程质量问题也得到了人们的普遍关注。路桥工程通车运行一定时间后，往往会出现路基沉降不均等病害，尤其是桥头跳车问题较为严重，此类问题的长期存在将对我国道路结构的使用性能造成严重影响。为有效处理此类问题，在台背回填中曾采取液态粉煤灰用于施工，但因液态粉煤灰台背必须进行包边土设置，虽在一定程度上达到路基沉降控制的作用，但此类填料的应用还存在诸多缺陷，如工序复杂、费用高等，为此，必须根据工程实际情况，合理选取回填材料。作为一种新型建筑材料，泡沫轻质土的特点为自重小、强度大、施工便捷及耐久性良好等，目前在桥梁台背回填、路基加宽等工程施工中得到了广泛应用及推广。同时，其还具备较大开发价值，为此，做好泡沫轻质土研究意义重大。

参考文献

[1]盛斌.泡沫轻质土在高等级公路特殊路段的应用[J].公路与汽运，2014，（04）：115-118.

[2]郑小峰.谈泡沫轻质土在工程中的应用及优势[J].山西建筑，2013，（26）：89-90.