泡沫轻质土在台背回填施工中的应用_梁志鹏.pdf

Construction&DesignForProject工程建设与设计1引言我国自2002年从国外引进泡沫轻质土后，对其进行了深入的研究和改良，并在建筑工程界得到了应用。本文主要介绍泡沫轻质土在高速公路桥涵台背回填中的应用1。2应用背景某公路工程位于黄河冲积平原区，施工难度大，使用单一的填筑方式已经不能满足现场施工质量，为减少地基和路基沉降，采用新型的泡沫轻质土路基填筑，有效地解决了这一难题。3泡沫轻质土的特点泡沫轻质土是一种加入发泡剂后产生泡沫，待泡沫凝固后形成的轻质型混凝土，其原材料主要包括水泥、水和发泡剂，是公路建设领域的一种新型轻质路基填筑材料，它具有较强的轻质性、独立性、重度和强度可调节性、自流性、环保性、经济性及施工便捷性等特性。3.1轻质性、独立性轻质是现浇泡沫轻质土的主要特征，可以大幅度减轻自身的荷载，减少地基的附加应力，从而减小地基的不均匀沉降和侧移，提高路基的稳定性。对桥台结构的推挤作用非常小，可以得到很好的施工效果。3.2重度、强度可调节性试验室调整原材料的配合比时，需根据现场实际需要，在设计范围值内调整现浇泡沫轻质土的重度和强度。一般将现浇泡沫轻质土的重度控制在510 kN/m3；在不同的施工部位，泡沫轻质土的视密度和无侧限抗压强度见表1。由此可见，良好的可调节性可以满足不同工程项目的需要，具有非常重要【作者简介】梁志鹏（1989），男，河南漯河人，工程师，从事施工管理研究。泡沫轻质土在台背回填施工中的应用Application of Foam Lightweight Soil in Filling Construction of Platform Back梁志鹏，肖得（中交一公局第二工程有限公司，江苏 苏州 215000）LIANG Zhi-peng,XIAO De(CCCC No.1 Public Bureau Second Engineering Co.Ltd.,Suzhou 215000,China)【摘要】介绍了泡沫轻质土的特点，如轻质性、独立性，自流性、施工便捷性、经济性、环保性，以及重度、强度可调节性，从施工准备和施工流程两个方面阐述了泡沫轻质土的施工工艺，并总结了其中的施工要点，有助于解决黄河冲积平原区路基施工难度大等问题，提高桥台台背、明涵台背回填施工的质量。【Abstract】This paper introduces the characteristics of foamed light soil,such as light weight,independence,arcane flow,constructionconvenience,economy,environmental protection,as well as heavy and strength adjustability,expounds the construction technology offoamed light soil from two aspects of construction preparation and construction process,and summarizes the key points of construction.It ishelpful to solve the difficulty of subgrade construction in the alluvial plain area of the Yellow River and improve the quality of backfillconstruction on the back of abutment and open culvert.【关键词】泡沫轻质土；台背回填；应用【Keywords】foamed lightweight soil;platform back filling;application【中图分类号】U414；U416.1【文献标志码】B【文章编号】1007-9467（2023）01-0218-03【DOI】10.13616/ki.gcjsysj.2023.01.271218的应用推广意义。表 1无侧限抗压强度浇筑部位距离路面结构层底面距离/m湿密度/（kg/m3）抗压强度/MPa路床路堤1.21.26506001.20.83.3泡沫轻质土的自流性及施工便捷性泡沫轻质土作为路基填筑的替代材料，在浇筑施工时无须振捣碾压，它可以自动密实，可以更好地解决台背压实难度大等问题。另外，其良好的施工性还体现在现浇泡沫轻质土可连续浇筑施工。3.4经济性泡沫轻质土的应用减小了地基的附加应力，减轻了路基的质量，并较少了征地面积。在临空面垂直情况下，台背路堤安全系数均在2.00以上，与砂砾相比安全系数提升约20%，能够大大延长公路的使用寿命，节约大量的养护资金，经济效益显著。3.5环保性发泡剂是泡沫轻质材料中的组成部分，是一种不含甲醛、苯等有害物质的环保材料，能有效防止环境出现污染，对于环境与工程项目的可持续发展具有极强的现实意义，社会效益显著。4泡沫轻质土主要施工工艺4.1准备阶段4.1.1制备泡沫轻质土使用泡沫轻质土施工前，实验室应根据设计要求的配合比，将水、水泥准备好，同时制备泡沫群。最后，将泡沫与水泥浆混合充分后，形成泡沫轻质土成品。4.1.2泡沫轻质土试验器具选用试验器具包括：1）容量筒：金属制成，净高10.9 cm、内径10.8 cm、筒壁厚2 mm，容积为1 L。2）圆筒：内径80 mm、净高80 mm、筒壁厚2 mm，材质为金属质塑料。3）电子秤：量程3 000 g，精度0.1 g。4）平板：塑料板或光面瓷砖，厚度1 cm，边长30 cm。5）游标卡尺：量程300 mm，精度0.1 mm。6）试验用搅拌机：容量30 L，转速30 r/min；具有搅拌定时功能。4.1.3室内泡沫轻质土制备1）施工前，将所需的材料提前运至室内，拌和时温度要求为2025。2）试验用发泡剂、水泥、粉煤灰等相关材料需与施工现场使用材料保持一致。3）泡沫的用量应当通过容量筒计量，其他材料都要使用称量计量，计量精度要与水泥0.5%、粉煤灰1%、泡沫0.5%的计量精度相吻合。4.1.4湿密度测定1）将容量筒内外壁清洗干净，并用干抹布擦拭晾晒至无水分，然后称其质量，精确至1 g。2）将事先备好的泡沫轻质土放入容量筒内，泡沫轻质土需高于筒口，然即将高出筒顶的泡沫轻质土水平刮掉，使泡沫轻质土与筒口保持水平。4.1.5消泡试验先由实验室提前制备好轻质土，然后展开消泡试验：1）试验员对搅拌筒内泡沫轻质土湿密度进行检测。2）将搅拌时间设定为1 min。3）开启搅拌机，按照设定时间搅拌制备好的泡沫轻质土。4）搅拌完成后，对成型泡沫轻质土湿密度检测并试验。4.1.6材料选用1）泡沫轻质土原材料：发泡剂、水泥、水。2）路基材料：木胶板、泡沫板等。利用发泡倍数、坚韧性、泌水率等指标，对不同泡沫的需求进行鉴定。施工中要达到质量要求。发泡剂要求见表2。表 2发泡剂要求性能指标规定值稀释倍率发泡倍率标准泡沫密度/（kg/m3）标准泡沫泌水率/%40608001 2003050204.2施工流程4.2.1侧向挡板安装台背侧方采用钢筋混凝土及装配式挂板作为轻质土填筑Construction Technology工程施工技术219Construction&DesignForProject工程建设与设计模板，设计挡墙挂板的规格为90 cm30 cm4 cm的C30混凝土预制板。施工过程中，基础采用钢筋混凝土，厚度为0.3 m，设计原地面往上50 cm采用钢筋混凝土结构，原地面50 cm以上采用装配式混凝土预制块拼装，预制块通过钢丝连接，受力龙骨为厚度5 mm的槽钢或三角钢4。4.2.2泡沫轻质土输送一般采用混凝土车对泡沫轻质土进行输送会产生颠簸和震动，从而导致气泡消解。采用设备泵送的方式进行浇筑，可以很好地保护气泡群的整体性。4.2.3浇筑采用泡沫轻质土设备泵送方式进行泡沫轻质土浇筑，输送管移动时需要缓慢挪动，避免输送的泡沫破碎。分层浇筑时间间隔为每层814 h。4.2.4养护泡沫轻质土浇筑完成后，将表面使用尺杆刮平，随即进行洒水保湿养护。1214 h后方可进行下一道施工工序。4.2.5沉降观测施工结束后，需要对浇筑的泡沫轻质土进行定期沉降观测，无沉降可进行下道施工工序。4.3泡沫轻质土浇筑注意事项4.3.1浇筑施工要求泡沫轻质土中的气泡易挥发，气泡群易破碎，因此，在施工过程中应尽量减少持续振动。进行轻体填土施工时，如考虑泡沫土自重过大，气泡会被压缩。根据类似工程施工经验，施工之前，要在小结构物边墙上画上标记，避免浇筑厚度太厚，导致自重过大而影响泡沫轻质土质量。4.3.2泡沫轻质土浇筑施工要点1）路基施工时预留出泡沫轻质土浇筑位置，逆向开挖台阶，高1 m，长2 m。换填及压实施工必须满足工程要求的基底压实度和承载力和平整度。2）浇筑泡沫轻质土时，不能一次全部浇筑完成，需要有时间间隔，温度控制在15 以上，现场浇筑泡沫轻质土时间间隔不能小于12 h。3）在浇筑过程中，泡沫轻质土浇筑时间要控制在4 h内，并做到工完料清，及时清洗管道，避免泡沫轻质土在管道中凝固造成管道堵塞。泡沫轻质土施工分层进行浇注：单层厚度控制在3080 cm，且80 cm为最佳；同一部位上下相邻浇筑层应留有时间间隔达到相应强度，当气温15 时，浇筑时间间隔应控制在不小于12 h，否则按照不小于24 h控制。必须在水泥浆终凝时间内控制泡沫轻质土单个浇筑施工时间。4）浇筑过程中，浇筑管需前后移动，尽可能避免左右移动浇筑管。5）尽量避免在刚浇筑好的泡沫轻质土上走动，影响气泡群的稳定性。5结语泡沫轻质土作为新型建筑材料，能有效消除填料自身的工后沉降，对于软土路基，能有效解决桥头跳车、缓解桥台与台背路基的刚性突变等质量通病。随着科学技术和施工工艺的日趋成熟，泡沫轻质土值得在更多新的领域推广和应用，具有较好的施工应用前景。【参考文献】1祝耀东,刘旺,汪翠.谈泡沫轻质土在桥台台背路基填筑工程中的应用J.山西建筑,2016(28):107-108.2曹德洪，应海见,丁飞龙.气泡混合轻质土新技术在申嘉湖杭高速公路练杭段中的应用J.公路,2010(9):75-78。3王涛.现浇泡沫轻质土在路基加宽施工中的应用探究J.工程建设与设计,2021(22):129-131.4詹作泰.泡沫轻质土路基施工方案J.科技与企业，2013（23）：210-211.【收稿日期】2022-10-28220