桥梁台背回填泡沫轻质土技术应用研究

2021-04-12李琼

运输经理世界 2021年8期

李琼

（江西省宜春公路建设集团有限公司，江西宜春336000）

0 引言

桥梁台背回填工程属于系统性工程，回填效果的好坏关乎整体工程的质量。就当前而言，在桥梁台背回填材料选择的阶段中，泡沫轻质土是一种常用的建筑材料，通过这种材料的应用可以大大提高工程项目的质量，所以对轻质泡沫土技术的应用要点进行详细分析，选择出更为科学有效的技术方案，对后续工程项目的推进有着重要的促进作用。

1 泡沫轻质土物理特性

1.1 泡沫轻质土的轻质性和流动性

泡沫轻质土内存在较多的微小气泡群，其容重要小于一半的土壤形式，所以轻质性是明显的特点。在项目施工中，通过利用土体内气泡含量的有效控制，将其容量限定在范围内，主要如下所示：硬化之前，利用消泡、缩泡等方法以增大土体结构的密度；硬化进行中，利用控制轻质土收缩方式以做好密度的控制；硬化结束之后，要通过吸水或者干燥的方式以保证轻质土的密度符合要求。此外，泡沫轻质土的流动性较好，在现场施工中还要通过调整水量的方式做好流动性的调节，以保证符合工程使用要求[1]。

1.2 泡沫轻质土的透水性

一般来说，胶凝材料主要是在水泥固化轻质土的土粒间填充。配比操作环节，加入的胶凝材料比例逐步的增大，泡沫轻质土透水性会减小。因此，利用增加胶凝材料比例的方式以做好透水系数的控制。泡沫轻质土透水系数还会受到养护时间的影响，如果养护时间逐步延长，水化物的形成量也会增多，透水性自然会降低。通常情况下，泡沫轻质土的透水系数为6～10cm/s。

1.3 泡沫轻质土的吸水性

相关研究显示，如果把泡沫轻质土完全投入到水中长期吸水，其密度会达到8%左右，密度增加的速度会因为加入的深度增大而不断增大。因此，对于容易发生水浸入的地质条件应用泡沫轻质土回填施工时，防水性是主要的控制内容。

2 公路桥梁台背回填泡沫轻质土施工工艺

2.1 泡沫轻质土施工工艺原理

普通填土施工之后，出现的软基沉降一般是因为应力改变而造成的。软基受到附加应力的影响，超出孔隙水压力之后就会发生消散的情况，进而出现了软土压缩体积变小的情况，最终出现严重的沉降问题。经过统计数据分析发现，泡沫轻质土的容重为一般填土的1/3～1/2，如果台背过渡段回填应用的是泡沫轻质土为主的材料，那么过渡段结构的附加应力会比其他填充材料小很多，还能够有效地预防沉降问题。泡沫轻质土与其他台背回填材料对比分析得出，其具有强度高、压缩性低、刚度性高等特点，所以将该材料填充到台背位置上，可以有效预防发生桥头跳车的问题。台背回填作业环节，应该选择使用纵向填厚渐变施工技术，即回填土以远薄近厚的形式进行施工，形成缓和的台阶式沉降曲线。回填土与桥台搭板要合理配合使用，保证不会发生桥头跳车的问题[2]。

2.2 泡沫轻质土工艺流程

2.2.1 施工前的准备工作

公路桥梁项目的桥梁台背回填施工中，选择应用泡沫轻质土方式施工前，需要做好现场的全面分析，综合了解生产能力、工期等要素，做好现场施工规划设计，明确浇筑层的结构形式，保证施工计划符合现场施工的要求。按照施工工艺，把回填路段结构全部开挖施工，将浇筑结构的底部杂物清理干净，确保底部没有任何积水、松散结构形式，还要对路基结构进行碾压施工，压实度超过80%。以浇筑区域规划设计方案为出发点，制作临时模板结构，因为泡沫轻质土流动性较好，所以需要确保模板密封性合格，不会出现漏浆的问题[3]。

2.2.2 泡沫生成和水泥浆制备

泡沫生成通常需要应用发泡剂进行稀释处理，然后利用增加压缩空气的方式处理，以发泡机为主要设备形式。制作前，根据比例要求稀释发泡剂，但是不能把原始发泡液直接倒入发泡机。搅拌站供应合格的水泥浆液，由于水泥浆使用量比较大，所以搅拌站要做好供应工作，合理计算各项数据，提高施工效率。泡沫轻质土制作时，对于水泥强度要求相对较低，但是在制作时先进行消泡处理，以保证密度符合要求。水泥浆的制作必须连续进行，不会发生局部消泡或者初凝的问题，否则将会对工程的质量产生影响。水泥浆运输到现场后，要再次进行搅拌处理，保证材料达到均匀性的要求，不会出现沉积的情况，还要在出料口部位上安装过滤网，防止存在过大颗粒而导致堵塞的情况。浇筑环节，每车水泥浆重量要做好检测，保证质量合格[4]。

2.2.3 泡沫轻质土的生成

制备泡沫轻质土环节，需要把气泡进行加压处理，还要达到充分混合处理的要求。浇筑前要做好设备参数的检查，进行设备调试，以保证施工质量不会受到任何的影响。

2.2.4 现场浇筑

在现场浇筑时，分为如下步骤进行：第一步，确定泡沫轻质土浇筑单层厚度参数，通常为0.5～1.0m之间，如果没有特殊要求，单层厚度为68cm效果最好。相同浇筑段的上下相邻层必须有足够的时间间隔，现场环境温度不低于15℃，最短时间间隔在8～12h之间，如果现场温度在15℃以下，则浇筑间隔要超过2d。第二步，现场施工阶段，必须要做好模板施工的控制，达到可靠性、稳定性的标准，使用塑料布进行模板间隙的封闭处理，防止出现渗漏的问题。第三步，把泡沫轻质土单个浇筑结构和浇筑层进行全面的控制，确保处于水泥材料的初凝时间范围内，且上一层的浇筑施工必须达到终凝后，才能进行下一层的施工。第四步，浇筑环节要尽量延长浇筑的长度，从一端到另一端逐步浇筑施工，如果选择多条浇筑的方式，需要并排从一端开始浇筑施工，也可以选择对角的浇筑方式。第五步，浇筑环节，如果必须移动浇筑管，则要沿着管道方向移动，尽量不要出现左右移动的情况。如果不得不进行左右移动，应该把浇筑管从目前已经浇筑完成的浇筑口和浇筑平面保持水平。为了防止浇筑质量的缺陷产生，不能在浇筑完成且没有固化的表面走动。第六步，减少环境的干扰和影响，不要给周边居民造成任何的影响，也要保证交通可以正常的通行，达到安全性标准。此外，做好现场人员的安全教育工作，建立完善的工作机制，落实管理和控制[5]。

3 公路桥梁台背回填泡沫轻质土质量控制措施

在项目开展的阶段中，需要根据实际情况做好泡沫轻质土的保护控制，并且对施工细节进行管理提高技术的应用价值。

3.1 做好泡沫轻质土的保护措施

浇筑施工环节，如果现场降雨量较大，应该对于没有固化完成的泡沫轻质土应用遮蔽的方式，以达到防护的处理效果，不会发生雨水消泡的问题。泡沫轻质土进行浇筑硬化形成之后，在强度没有达到设计标准前，不能应用。施工人员要做好现场覆盖处理，使用塑料布进行保护处理，达到运行的标准。在现场做好保湿养护处理工作，泡沫轻质土养护时间不能少于7d。泡沫轻质土路基在现场施工后，结构强度达到0.4MPa及以上时，才能开始路面施工，且路面不要使用大型碾压机械进行施工，严格执行施工工艺，保证施工质量和效果合格。

3.2 做好压实质量控制

泡沫轻质土压实施工质量严格控制，可以根据桥台、桥涵背后、涵洞顶部的填土压实度标准进行，各项技术参数符合要求。层层压实施工，每一层厚度要达到均匀性要求，以免出现不均匀的问题。应用大吨位设备进行碾压施工，但是振动力要做好控制，否则将会导致路基结构的损坏。如果压路机不能进入到现场施工，采取冲击夯的方式夯击施工。压实宽度要比设计宽度小10cm，压实度达到设计标准，每一层都要符合平整度要求，路拱结构合理。

3.3 其他施工细节注意事项

回填操作开始前，保证桥台基面全部清除干净，且经过上级单位、监理单位的现场评估。桥台台背回填作业前，桥台结构的强度达到设计要求的100%。回填作业范围内，不会预留有脚手架和孔眼，回填边缘处或者拐角位置要采用人工补夯方法压实施工。桥台台背回填作业阶段，加强现场施工质量控制，防止发生安全事故，不会给周边环境造成任何影响。