泡沫轻质土在公路施工中的应用

刘 洋

（保定交通建设监理咨询有限公司，河北 保定 071000）

引言

泡沫轻质土作为一种新型材料应用于公路工程，主要应用于结构物台背回填，具有自重小、施工速度快等特点。

1 施工准备

（1）设立质量保证体系，明确职责和分工，确保质量体系有效运行。（2）熟悉和分析施工现场地质、水文资料、设计文件、图纸，并组织对各部门及技术负责人进行技术、安全、环保、操作交底。（3）根据施工进度计划，合理制定材料采购计划，确保物资供应计划严谨、周密。（4）材料在进场后按规定的频次进行抽检，并完成对原材料、配合比的报批工作。（5）施工用水采用可饮用的地下水。

2 材料要求及质量指标

2.1 材料要求

2.1.1 发泡剂匀质性指标

发泡剂匀质性指标见表1。

表1 发泡剂匀质性指标

2.1.2 泡沫轻质土湿密度指标

根据使用部位的不同，采用不同范围的实密度，距路基顶面距离小于等于0.8 m时，湿密度：530≤RW≤550；离路基顶面距离大于0.8 m时，湿密度：500≤RW≤530。

2.1.3 胶凝材料

选用强度等级为 42.5级及以上的普通硅酸盐水泥，水泥应符合《通用硅酸盐水泥》（GB175—2007）规范，并应进行进场检验，检验项目为比表面积、凝结时间、安定性、强度。

2.1.4 金属网与HDPE防渗土工膜

金属网外观质量应满足：（1）金属网眼、丝径应符合设计要求，无明显变形、锈蚀、网丝无断裂。（2）金属网及土工膜厂家应提供相应的出厂合格证。（3）HDPE防渗土工膜应采用GH-1型聚乙烯土工膜。

2.2 质量指标

泡沫轻质土的施工最小湿重度不应小于5.0 kN/m3，施工最大湿重度不宜大于11.0 kN/m3，流值宜为170～190 mm，且无侧限抗压强度应符合设计及规范要求。

3 施工工艺

3.1 保护面板施工

（1）面板由基础、挡板、拉筋及立柱组成，基础沉降缝位置与填筑体沉降缝对应。C25 水泥混凝土现浇基础，固定立柱和挡板。立柱可采用角钢或槽钢，角钢质量以及几何尺寸不得低于设计要求。（2）保护面板横向安装，应与内侧的角钢通过焊接形成一个整体，安装应保证安装牢固、线形顺直、接缝严密、相邻面板无错台、平整度符合相关规范标准要求。

3.2 泡沫轻质土浇筑

3.2.1 施工步骤

泡沫轻质土的施工流程见图1。

图1 施工流程

（1）根据台后填土高度、边坡坡率测放出台背的施工范围，标示出泡沫轻质土的施工范围。（2）开挖清理基坑，挖除原基坑内的松散土层，与路基结合处开挖台阶。（3）基坑开挖清理夯实完成后，需对基底进行压实等指标验收，满足要求后方可进行回填工序。（4）泡沫轻质土单层浇注厚度按0.3～1.0 m控制；同一区段上下相邻浇注层，当施工期气温不低于15 ℃时，最短浇筑间隔时间可按12 h控制；否则，浇筑间隔时间应不低于2 d。浇筑时出料口宜埋入泡沫轻质土内，当无法满足要求时，出料口离浇筑点的高差宜控制在1 m以内（空洞充填类工程除外）。浇筑过程中应填写施工记录。（5）泡沫轻质土单个浇筑区浇筑层的浇筑施工时间应控制在水泥浆终凝时间内。（6）沿浇筑区长轴方向自一端向另一端浇筑；如采用一条以上浇筑管浇筑时，则可并排地从一端开始浇筑,或采用对角的浇筑方式。（7）浇筑过程中，当需要移动浇筑管时，应沿浇筑管放置的方向前后移动，而不宜左右移动浇筑管；如确实需要左右移动浇筑管，则应将浇筑管尽可能提出当前已浇筑泡沫轻质土表面后再移动。（8）进行扫平表面时，应尽量使浇筑口保持水平，并使浇筑口离当前浇筑泡沫轻质土表面尽可能低。（9）尽量减少在已浇完尚未固化的泡沫轻质土里来回走动。当遇大雨、暴雨或持续时间较长的小雨天气，未硬化的泡沫轻质土表面应采取遮雨措施。（10）对于路床部位的泡沫轻质土，每层浇筑完毕后应采用塑料薄膜进行覆盖保湿养护；在相应位置铺设金属网；最后1层浇筑完毕后，养护龄期不低于7 d。（11）泡沫轻质土路基顶部浇筑完毕 7 d内应进行覆盖养护，其后方可铺设防渗土工膜 。

3.2.2 注意事项

（1）泡沫轻质土制作设备应具有原材料自动化计量功能，在拌和制作泡沫轻质土时，应能调节水泥（砂）浆或泡沫流量。拌和制作成型过程中，搅拌时间应确保混合均匀。水泥浆或水泥砂浆或泡沫轻质土在储料装置中的停滞时间不宜超过2 h。发泡装置宜采用压缩空气与发泡剂水溶液混合的方式生成泡沫，严禁搅拌发泡生成泡沫；应能设置稳定的发泡倍率，并生成标准泡沫密度的泡沫。（2）泡沫轻质土浇筑施工宜采用直接泵送或配管泵送方式；当浇筑方量较小时也可采用车辆运送或其他工具运输的方式进行施工。在地下水位以下施工时，应采取临时降水措施确保基底无积水的情况下浇筑，临时降水措施应在泡沫轻质土养护龄期不少于3 d且施工满足抗浮要求的条件下方能撤除。（3）施工前，收集当地历史气候资料及施工期的天气预报，为异常天气的施工提前指定相关预防保证措施。（4）泡沫轻质土浇筑硬化后，在强度未达到设计强度前，不宜直接进入使用状态。泡沫轻质土浇筑至设计标高后，宜在表面覆盖塑料薄膜进行保湿养护（空洞填充类工程除外）。（5）路面结构层或素土回填施工时，应避免大型机械如自卸车直接在轻质土顶部行走，应采取边推平、边卸料的前进方式进行摊铺和碾压，即卸料车应在推平机械的后端卸料。

4 施工质量要求

（1）保护面板安装应线形顺直、接缝严密均匀、相邻面板无错台，竖直度不大于0.3%H且不大于20 mm，大面平整度不大于10 mm，块间错台不大于3 mm。（2）保护面板连接杆必须与立柱焊接牢固。竖向上每安装3块（即高度为 90 cm)，浇注一层的泡沫轻质土。（3）台背与路基衔接部位开挖台阶处理，按1∶2开挖成高度1 m、宽2 m的台阶，并人工清除表面松散土，露出坚实的路基面。（4）泡沫轻质土单个浇筑区、浇筑层的浇筑施工时间应控制在水泥浆终凝时间内。（5）应沿浇筑区长轴方向自一端向另一端浇筑；如采用一条以上浇筑管浇筑时，则可并排地从一端开始浇筑,或采用对角的浇筑方式。（6）尽量减少在已浇完尚未固化的轻质土里来回走动。（7）每层浇筑完毕后应采用塑料薄膜进行覆盖保湿养护；最后一层浇筑完毕后，养护龄期不低于 7 d。（8）金属网铺设时应展开铺平，避免出现卷起现象，并采用U形钉进行锚固，纵向锚固间距2 m，横向锚固间距1.0 m。相邻幅的金属网平面位置应重叠搭接，搭接宽度不少于5 cm，搭接处用铁丝绑扎连接并U形钉锚固，相邻绑扎点间距不应超过10倍网眼边长。在变形缝位置，金属网应断开铺设。（9）防渗土工膜铺设前，应清除下承层的尖锐物，避免刺破，必要时应先铺设一层无纺针刺土工布作为垫护。相邻幅的土工膜，重叠搭接宽度不宜小于10 cm，且应采取胶结方式进行搭接。防渗土工膜铺设在轻质土顶面铺设时，应注意尽量贴近下承层。

5 结语

泡沫轻质土在结构台背填筑中，可大幅度降低填土荷载，减少软基的附加应力，抑制软基的沉降和侧移，提高路堤的稳定性，缓解桥台与路基结合部处材料的刚性突变，消除填料自身的工后沉降。