桥梁台背回填泡沫轻质土技术应用

范海波

（北京城建道桥建设集团有限公司，北京 100022）

0 引言

采取泡沫轻质土施工技术进行桥梁台背回填的过程中，施工单位一定要对泡沫轻质土的主要特征及其技术优势做到足够明确，然后以工程概况为依据，合理应用此项施工技术，包括基槽开挖和降水技术，浇筑区域和浇筑层划分技术，混凝土保护面板制作和安装技术，泡沫轻质土制作技术，泡沫轻质土浇筑技术，以及成品保护技术等，同时应采取合理的措施进行施工质量控制。这样才可以充分发挥泡沫轻质土施工技术的优势，保证桥梁台背回填施工效果，满足桥梁工程的实际建设及应用需求。

1 工程概况

某公路桥梁工程项目的总长度是1km，原来为双向四车道形式，其路基宽度是26m。为适应该公路桥梁工程的实际交通需求，现需要将其扩建为双向六车道形式，其路基宽度需要拓展到34.5m。施工过程中，为有效避免桥头跳车问题，管理单位和施工单位共同研究之后，决定采取泡沫轻质土对其桥梁台背进行回填施工。表1 为该公路桥梁工程桥梁台背填筑施工中的泡沫轻质土施工技术参数。

表1 桥梁台背填筑施工中的泡沫轻质土施工技术参数

2 泡沫轻质土特征及其技术优势

2.1 泡沫轻质土

所谓泡沫轻质土，是指通过物理方法，先用发泡剂水溶液进行泡沫制备，再将其同水、水泥基胶凝材料、掺和料、组分集料、外加剂等必须组分按照一定比例混合到一起并进行搅拌，最后使其在物理化学作用下硬化，形成轻质填充材料。就本质而言，泡沫轻质土属于加气混凝土的一种，也是一个特殊的加气混凝土品种[1]。在当前的公路桥梁建筑工程中，泡沫轻质土具有较为广泛的用途和明显的应用优势，尤其是在公路桥梁的台背填充施工中，其应用优势更是十分显著。合理应用泡沫轻质土施工技术，不仅可以有效保证桥梁台背填充施工质量，也可以进一步提升其整体结构性，能够更好地满足公路桥梁工程的实际建设及应用需求。

2.2 泡沫轻质土特征

就目前公路桥梁台背填充施工中所应用的泡沫轻质土来看，其主要特征包括以下几个方面：第一，质量轻。因为泡沫轻质土的内部被很多气泡均匀填充，所以其整体质量较轻，且能够根据实际施工要求调整重量，应用起来较为灵活。第二，密度和强度均可调节。在采用泡沫轻质土进行桥梁台背填充施工时，施工单位可根据实际需求调节其密度和强度，以此确保应用效果。第三，施工便捷。泡沫轻质土主要通过输送泵来运输和浇筑，其施工技术简单、便捷，输送和施工速度也很快，且对施工环境没有过高要求，即使是在一些比较狭小的空间，也可以顺利运输和浇筑，这样可在提升施工效率的同时降低工程成本，实现建设效果与施工单位经济效益的双提升。第四，强度高。泡沫轻质土自身具有较高的强度，在施工中可以垂直填筑，这样可以降低整体桥梁台背所受压力，有效降低桥头跳车问题发生概率，为交通安全提供有效保障。

2.3 泡沫轻质土技术在桥梁台背回填中的主要应用优势

泡沫轻质土技术在桥梁台背回填中的主要应用优势体现在以下几个方面：第一，可减轻地基的附加应力。相较于普通的回填土，泡沫轻质土的容量仅占其1/3～1/2。通过泡沫轻质土对桥梁台背进行过渡回填处理之后，其地基附加应力会比普通回填土回填之后的附加应力小很多，这样便可显著降低施工后的沉降量。第二，可使桥台与路基之间实现刚柔过渡，相较于其他形式的台背填充材料，泡沫轻质土具有更高的强度和更低的压缩性，且其自身刚度也很大。因此，通过泡沫轻质土进行桥梁台背回填，可有效缓解桥台和台背之间的刚柔突变情况，进而有效避免桥头跳车问题[2]。

3 泡沫轻质土技术在桥梁台背回填中的具体应用

3.1 基槽开挖和降水

在桥梁台背基坑开挖前，施工单位首先要做好测量放线工作，使基坑高程和平面部位等参数与实际工程要求相符。然后以基坑的设计尺寸为依据，合理确定其开挖断面形式，并通过检测确定具体的承载力参数，使其满足实际工程设计标准。在基槽开挖施工中，施工单位一定要保证支护施工效果，以此确保基槽的稳定性。如果施工位置具有较为丰富的地下水，则可以通过防水混凝土材料进行处理，以免地下水在毛细或冻融作用下损坏泡沫轻质土。在此过程中，施工单位也要在现场建立合理的排水结构，防止浸水引起的基槽缺陷，有效保证基槽开挖施工质量，为后续施工奠定坚实的基础。

3.2 浇筑区域和浇筑层划分

由于桥梁台背回填施工中泡沫轻质土的施工量很大，因此在具体施工中，泡沫轻质土本身的质量、浇筑施工中形成的水化热以及高温条件等都会对其工程质量产生较大影响。基于此，在桥梁台背泡沫轻质土填筑施工之前，施工单位一定要根据实际工程情况合理划分浇筑区域及浇筑层，并通过分区、分层的施工方式进行泡沫轻质土浇筑施工。该工程中，施工单位首先按照工程设计图纸对泡沫轻质土的浇筑区域进行了科学划分，在每一个浇筑区域，将各层泡沫轻质土的浇筑厚度控制在0.5～1m，同时保证单层厚度的泡沫轻质土浇筑在初凝前完成，有效保证泡沫轻质土浇筑施工质量[3]。

3.3 混凝土保护面板预制和安装

由于泡沫轻质土具有很好的流动性，所以在填筑施工中，为避免漏浆情况，需紧密拼接保护面板，以保证浇筑施工效果。按照该工程的实际需求，保护面板结构采用的是C30 混凝土材料，面板长度是90cm，宽度是30cm，厚度是4cm。由于设计厚度较小，所以在具体施工中，考虑到实际应用需求，特选择细石混凝土材料制作保护面板。预制过程中，施工人员需要严格按照设计方案设置预埋钢筋，以此确保混凝土保护面板的后续安装质量。施工中，主要采用平板振捣器进行振捣，在此过程中，需确保振捣的均匀性，不可出现漏振和过振等情况。尤其是边角位置，更应做到均匀振捣。同时应密切关注混凝土保护面板的密实度，在密实度达到设计标准之后，振捣施工应立即停止，并用塑料薄膜做好其表面的覆盖工作，防止混凝土保护面板在温湿度影响和风干作用下出现裂缝[4]。完成混凝土保护面板覆盖养护后，需要通过运输车将其运输到施工现场，并严格按照工程设计要求进行拼装。拼装过程中，需确保各个保护面板之间的紧密性，避免漏浆，确保泡沫轻质土浇筑施工质量。

3.4 泡沫轻质土制作

泡沫轻质土的制作工艺包括以下几个要点：第一，通过压缩空气以及发泡剂制作泡沫，制作过程中不可搅拌泡沫，发泡率需要严格按照实际工程设计要求来设置，以此确保后续施工质量。第二，需要分别制作水泥浆及泡沫轻质土，且要采用专用的水泥浆车运输水泥浆，以免两种不同材料混合，影响施工效果。第三，在泡沫轻质土制作设备的选择上，要选用具备自动计量功能的。具体的材料制备过程中，需根据实际需求合理调节流量，使其与实际工程设计相符。第四，制作过程中，一定要控制好泡沫轻质土的搅拌时间，该工程中，搅拌时间控制在2h 以内。

3.5 泡沫轻质土浇筑

采用泡沫轻质土进行桥梁台背填充施工时，需要合理应用浇筑施工技术，这样才可以有效保证桥梁台背填充施工效果，为整体公路桥梁工程施工质量提供保障。泡沫轻质土的浇筑施工要点包括以下几个方面：第一，施工过程中，需严格按照设计要求控制好单层泡沫轻质土的浇筑厚度，在同一个区段，其上下两个相邻浇筑层的施工间隔时间也应该控制在合理范围内，具体间隔时间需要根据施工期间的实际气温来确定[5]。第二，对于每一个分区，在浇筑之前，都应该将混凝土保护面板安装牢固，并通过塑料布做好密封处理，有效避免泡沫轻质土沿保护面板缝隙渗流。第三，在对单个浇筑区域进行泡沫轻质土浇筑施工时，每一个浇筑层的浇筑时间都不应超过水泥浆的初凝时间，上一个浇筑层完成初凝之后，才可以进行下一个浇筑层的浇筑施工。第四，泡沫轻质土的浇筑应尽量沿着浇筑区域的长轴方向，从一端朝另一端进行施工，如果应用的浇筑管超过1 条，可从一端开始，并排朝另一端浇筑；也可以通过对角浇筑的形式进行施工。第五，在泡沫轻质土浇筑施工中，如果其浇筑管需要移动，则一定要沿其放置的方向前后移动，不可左右移动；如果因特殊情况需要左右移动，则需要尽量将浇筑管提出到已经浇筑的泡沫轻质土表面，然后再实施左右移动。第六，在扫平面的过程中，泡沫轻质土浇筑口应尽可能保持水平，且应尽量与正在浇筑的泡沫轻质土表面距离近一些。第七，对于已经完成浇筑但是并未完全固化的泡沫轻质土，施工期间应尽量减少或避免在其上走动，以此确保整体质量。表2为该公路桥梁工程台背填充施工中泡沫轻质土浇筑施工技术参数控制情况。

表2 泡沫轻质土浇筑施工技术参数控制情况

3.6 成品保护

在泡沫轻质土浇筑施工完成后，需要做好成品养护工作，这也是确保技术应用效果、提升整体工程质量的关键。因此，在泡沫轻质土浇筑施工完成后，施工单位应立即开展成品养护工作。具体养护中，主要的技术措施包括以下几个方面：第一，当泡沫轻质土浇筑施工到工程设计标高后，需要将塑料薄膜覆盖在其表面，以此来进行保湿养护。针对路床位置的泡沫轻质土，在每一层浇筑施工完成后，都需要通过塑料薄膜进行覆盖，以此确保其保湿养护质量。完成最后一层泡沫轻质土层的浇筑施工之后，需进行整体桥梁台背养护，养护龄期应控制在7d 及以上。第二，完成路基泡沫轻质土浇筑施工后，需要在其最后一层强度达到0.4MPa 及以上的情况下，再进行路面施工。施工过程中，为确保路基层养护效果，不可让大型机械设备直接行走在泡沫轻质土结构上，应通过边缘卸料和向中间推平的方式进行路面层的碾压施工[6]。第三，在泡沫轻质土结构硬化成型之后，如果其强度没有达到设计强度，则需要继续进行养护，不可将桥梁工程直接投入使用。第四，完成桥梁台背的泡沫轻质土浇筑施工之后，如果遇到了大雨天气、暴雨天气或连续的小雨天气，对于没有固化的泡沫轻质土结构，施工单位一定要采取有效的避雨措施，避免其被雨水浸泡。这样才可以使桥梁台背填筑中的泡沫轻质土成品结构得到有效的保护，以此确保整体施工质量，为后续的使用安全奠定坚实的基础。

4 泡沫轻质土技术在桥梁台背回填中的质量控制措施

采用泡沫轻质土技术进行桥梁台背回填施工时，施工单位应注意以下几项质量控制要点：第一，采用泡沫轻质土进行桥梁台背回填之前，要确保桥台结构的强度达到设计标准，这样才可以确保整体回填质量，避免回填施工对桥台结构产生不良影响。第二，施工过程中，一定要以桥梁工程中的桥台、涵洞顶部以及桥涵背后回填压实度标准为依据，合理控制各项泡沫轻质土施工技术参数。第三，在泡沫轻质土浇筑施工中，一定要确保每一个浇筑层的压实效果，使每一个泡沫轻质土浇筑层的厚度都保持均匀。第四，在具体施工中，应尽量选择大吨位机械设备来实施碾压施工，其间需根据实际情况控制好其振动力，以免路基结构遭到破坏。第五，施工中，对于压路机无法进入的位置，可通过冲击夯的形式来夯击施工，以此确保泡沫轻质土结构的夯实效果。第六，在对泡沫轻质土结构进行压实施工时，其压实宽度需小于设计宽度10cm，且需保证每一个泡沫轻质土浇筑层的平整度和压实度都达到设计标准，以此确保路拱结构的合理性[7]。第七，在泡沫轻质土回填施工范围内，不可进行孔眼和脚手架的预留，同时应通过人工补夯的方式，对拐角或回填边缘位置进行进一步的压实处理。第八，在具体施工过程中，施工单位应对施工现场周边环境做好监测，避免施工对周边环境造成扰动，并防止周边环境对施工质量和施工安全造成不良影响。

5 结语

综上所述，在现代公路桥梁建设施工中，台背回填是一项至关重要的施工环节。合理应用泡沫轻质土施工技术，可极大程度地避免桥头跳车问题，显著提升实现整体桥梁台背结构质量和性能。基于此，在此类工程的实际施工中，施工单位一定要结合具体的工程情况，根据实际施工要求，合理应用泡沫轻质土施工技术，并控制好各个施工流程与技术参数，同时应采取合理的措施，为施工质量提供保障，在确保交通安全的同时促进交通建设行业可持续发展。