泡沫轻质土工法大纲

目录

一、泡沫轻质土．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．

二、方案制定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．

三、施工准备．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．

四、泡沫轻质土施工．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．

五、质量检验．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．

六、路基土衔接．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．

一、泡沫轻质土

泡沫轻质土是“用物理方法将发泡剂水溶液制备成泡沫，与必须组分水泥基胶凝材料、水及可选组分集料、掺和料、外加剂按照一定的比例混合搅拌，并经物理化学作用硬化形成的一种轻质材料”。其性能更侧重于满足替代常规填土，而不是作为混凝土来使用。国内最早将这一技术应用于基础设施工程的是陈忠平博士于2002年开始的。

泡沫轻质土适用于一般软基路段、新近填海路段、施工作业高度受限软基路段、征地困难或拆迁困难软基路段、抢工期软基路段、地下管道及线缆无法迁移路段、桥台台背高路堤软基路段。

二、方案制定

参照《标准化技术指南》、《气泡混合轻质土填筑技术规程》、设计图纸编制泡沫轻质土标准施工方案；讨论方案并形成修改意见进行完善；方案批复后进行三级技术交底指导现场施工作业。

三、施工准备

1、临时场地建设

在主线K23+200右侧设一轻质土搅拌站、场地地面长15米，宽8米，占地面积120平方米，地面采用20cm厚C20砼硬化处理。场地上安设泡沫轻质土制备输送站、水泥浆搅拌罐，发电机组，水泥存贮罐。水泥存贮罐基础采用5*5米、深1米钢筋砼形式，上面安设法兰与存贮罐四脚固定，存贮罐顶部安设避雷针，最大存贮水泥重量80T，检测基底承载力150Kpa,满足要求。

2、材料准备与检验

泡沫轻质土的生产原材料包括发泡剂、水泥和水，路基材料包括防渗土工膜、镀锌铁丝网，浇筑辅助材料包括木胶板、泡沫板等。现场材料必须具有出厂各格证明，水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性、胶砂强度、比表面积符合要求后投入使用。经检测水的PH 值、CL含量、碱含量符合要求。原材料合格后，委托第三方进行配合比试验，并出具合格的配合比报告。

3、浇筑基底验收

泡沫轻质土路基浇筑施工前，基底无明显积水、无松软土。本标段轻质土在5%戗灰路基上进行浇筑，按5%戗灰路基检测项目进行检验。基底土层压实度≥93%，高程误差不超过±10mm，宽度不小于路基设计宽度。

四、泡沫轻质土施工

1、浇筑区与浇筑层划分

当路基纵横向尺寸较大时，单个浇筑区顶面面积最大不应超过400m2，避开接缝与桥头搭板端部重合，夏季高温环境施工与大体积浇筑的水化热对泡沫轻质土质量影响大，为防止产生构造裂缝，每个浇筑区段面积以150 m2左右进行划分。保证单层浇筑的正常施工时间在水泥浆初凝前完成。

2、模板安装

线绳拉线准确确定模板位臵后，用斧头、铁锹在原地面开出深度5cm槽口，安装模板后用土将槽口两侧填平，背愣采用直径2cm 壁厚2mm小钢管固定，用大锤将小钢管打入地面20cm深。然后用木方支撑。路基两侧边缘模板内侧铺设防渗土工膜。底层防渗土工膜

铺入轻质土内侧0.75米。在泡沫轻质土路基浇筑高度达到单级台阶高度且轻质土固化24小时后，拆除模板，按顺序缓慢分段拆除，严禁猛撬、硬砸或大面积撬落和拉倒模板，以免损坏轻质土。

3、变形缝设臵

泡沫轻质土路基区段边界断面设臵变形缝，纵向边界衔接面最底部台阶里程位臵与泡沫轻质土区段边界断面里程位臵一致。纵向相邻浇筑段之间安装临时模板，临时模板采用竹胶板，板后敷设1～2cm厚泡沫板。在相邻浇筑段的后浇段浇筑前，拆除临时模板，留下泡沫板作为变形缝，变形缝必须保证垂直。

4、泡沫轻质土制作

泡沫轻质土水泥浆的拌合制作与泡沫轻质土的拌合制作分开进行。通过电机螺旋将存贮罐内水泥压入搅拌设备的上搅拌缸，与水搅拌均匀，通过料称传感器确定水泥、水的重量。搅拌均匀后将水泥浆放入下搅拌缸。再通过蛇形泵打入线形泵与发泡剂混合后输送至现场。根据设计配合比，泡沫比重控制在50Kg/m3以内，采用压缩空气与发泡剂溶液混合的方式生成泡沫。生产流程如下：

图1 泡沫的生成流程

混合后的泡沫轻质土比重：540kg/m3＜Rfw＜570kg/m3，泡沫轻质土制作设备具有原材料自动化计量功能，在拌合制作泡沫轻质土时，能调节水泥浆和泡沫流量。拌合制作成型过程中，搅拌时确保各组分混合均匀。

图2 水泥(砂)浆及泡沫轻质土的生成流程

5、泡沫轻质土的浇筑

采用人工移动浇筑管的方式进行浇筑。浇筑过程中需要移动浇筑管时，沿浇筑管放臵的方向前后移动，不宜左右移动浇筑管；左右移动浇筑管时，将浇筑管提出当前已浇筑轻质土表面后再移动。浇筑时出料口埋入泡沫轻质土内，在浇筑过程中，不宜悬空。在自出料口取样时，出料口离当前泡沫轻质土流动表面的高差控制在1m 以内。泡沫轻质土单层浇筑厚度按0.5m进行控制。

6、泡沫轻质土养护

禁止在已浇完尚未固化的轻质土里走动，施工必需进入时，在浇筑区轻质土面层铺垫模板，每层浇筑完毕后采用防渗土工布进行覆盖保湿养护，养护时间不小于7天。

7、镀锌铁丝网施工

在轻质土底部、顶部两层衔接处铺设，采用Φ3mm＠5cm×5cm 规格的镀锌铁丝网，铁丝网不能有明显锈迹。铺设时应展开铺平，避免出现卷起现象，用U形钉进行锚固，纵向锚固间距2m，横向锚固间距1.0m。相邻幅的金属网平面位臵重叠搭接，搭接宽度不少于5cm，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。在变形缝位臵，铁丝网断开铺设。

五、质量检验

按照工法泡沫轻质土须提前进行试验段施工，施工后进行技术总结，确定工法可行性，展开全面施工。成品质量符合下列要求：

填筑体实测项目的允许偏差

注：在空洞充填、管线回填工程中，一般项目内容可不检查。

六、路基土衔接

两侧包边土采用分层填筑分层压实的方法，采用小型压路机距轻质土边侧30cm进行碾压，防止对轻质土产生损害，未碾压部分采用小型夯机进行夯实。轻质土顶面路基填筑施工时，避免大型机械如自卸车直接在轻质土顶部行走，采取边推平、边卸料的前进方式