泡沫轻质土在路基施工中的应用

泡沫轻质土在路基施工中的应用

发表时间：2016-07-29T16:17:39.457Z 来源：《基层建设》2016年10期作者：马龙吴少锋

[导读] 针对这些问题，泡沫轻质土路基这一新型材料施工工法提供了很好的解决方案。

中交二公局第三工程有限公司陕西西安 710016

摘要：随着社会经济的发展，汽车保有量会逐渐增长，对高速公路通行量的要求也会越来越高，早期建设通车的高速公路越来越难满足现有需求，扩建是破解这一矛盾比较迅速有效的方案。高速公路路基标准严，要求高，高填方路段软基处理费用高、施工周期长、质量控制难，灰土填筑存在路基处理施工速度慢，工后沉降大，部分狭窄区域无法压实，路基土方施工振动对周边结构物影响较大等问题。针对这些问题，泡沫轻质土路基这一新型材料施工工法提供了很好的解决方案。

关键词：轻质泡沫土；施工技术；要点；控制

引言：泡沫轻质土路基施工工艺与传统路基施工工艺相比，具有工效率高、连续性作业强、进度快、工期有保证、对周围环境影响较小、文明施工程度高、施工简单方便、使用机械设备少的特点，且泡沫轻质土本身的轻质性，可减轻路基整体荷载，代替软基处理，工后沉降小。对对泡沫轻质土施工进行深入分析对路基施工具有重大的现实意义，下面就对相关内容进行详细阐述。

一、轻质泡沫土施工工艺原理

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。施工通过专有制备设备，将胶凝材料拌合的浆料与泡沫混合，经过管道输送到达浇筑区，待硬化后形成成品材料，即泡沫轻质土路基。

施工工艺流程

三、泡沫轻质土配合比设计

1、泡沫轻质土技术指标

根据设计要求，在试验室完成泡沫轻质土配合比设计工作。依据《现浇泡沫轻质土技术规程》（CECS 249：2008）和扩建工程泡沫轻质土路基相关图纸，现浇泡沫轻质土路基主要技术指标有：

①湿密度及抗压强度指标

表5.2.2 泡沫轻质土配合比试配表

3、配合比试配试验

①首先试配编号PB1，试配16L泡沫轻质土，依据配合比称量水泥5328g，水3472g，拌合均匀；

②利用简易发泡装置制取泡沫，调节泡沫密度40～60kg/m3，取11L泡沫（依据密度换算成相应质量）加入水泥浆中，搅拌均匀；

③称量轻质土湿密度，控制在520～560 kg/m3，如不在范围，加适量泡沫调节，记录加入量；

④记录调整后的湿密度（ρ0），继续搅拌，计时1min，称量湿密度，依次称量6次；

⑤取适量轻质土测试流值，静置1min后，用卡尺测量，记录数据；

⑥浇筑试模（已刷好脱模油），浇筑4组，贴上标签；

⑦约48h拆试模，放标养室养护；

⑧到7天龄期做试块抗压强度；

⑨到28天龄期做试块抗压强度。

⑩编号PB2～PB6根据材料用量不同相应调整，步骤同上。

4、选定施工配合比

（1）PB1、PB2、PB3实测初始湿密度为532kg/m3、539kg/m3、556kg/m3，符合设计520～560 kg/m3要求；PB4、PB5、PB6实测初始湿密度为568kg/m3、589kg/m3、600kg/m3，符合设计560～600 kg/m3要求。

（2）流值合格标准为160～180mm。PB1～PB6实测流值分别为187mm，180mm，178mm，174mm，170mm，168mm；符合设计要求。

（3）消泡率设计要求为小于10%。0.6MPa强度等级中PB1、PB2、PB3实测最大消泡率分别为10%、8%、6%，1.0MPa强度等级中PB4、PB5、PB6实测最大消泡率分别为5%、4%、5%，符合设计要求。

（4）泡沫密度控制范围40～60 kg/m3。0.6MPa强度等级中PB1、PB2、PB3实测泡沫密度分别为48kg/m3、54 kg/m3、50kg/m3，1.0MPa强度等级中PB4、PB5、PB6实测泡沫密度分别为50kg/m3、51 kg/m3、49kg/m3，符合要求。

（5）设计要求泡沫轻质土7天龄期抗压强度不小于0.5倍28天龄期抗压强度。PB1～PB6的7d抗压强度分别为0.54MPa、0.68MPa、0.71MPa、0.74MPa、0.86MPa、0.92MPa，符合设计要求。

（6）泡沫1h泌水量为20ml，满足要求。

综上所述，依据《现浇泡沫轻质土技术规程》（CECS 249：2008），以及泡沫轻质土路基相关图纸：PB2和PB5试验配合比可以施工配合比使用，“海螺”牌P.O 42.5水泥满足各项技术要求，适合用于泡沫轻质土施工。

三、泡沫轻质土制作

1、泡沫轻质土制备设备安装就位

①输送水泥浆管道安装

水泥浆从搅拌站通过软管泵输送至前端泡沫轻质土制备设备的搅拌缸。管道为3寸的钢骨架复合硬管。

②泡沫轻质土制备站安装调试

泡沫轻质土制备设备为特有专利设备，根据现场工作面情况就近放置。使用前需进行安装调试，主要是浆料管路、泡沫管路、气体管路接通。然后通电进行电路调试，最后进行试运行调试。测试各项运行参数满足要求。

从泡沫轻质土制备设备接出4寸的复合软管，作为泡沫轻质土浇筑的输送管路。

2、发泡装置应满足下列要求：

①采用压缩空气与发泡剂溶液混合的方式生成泡沫，严禁搅拌发泡生成泡沫；

②应能设置稳定的发泡倍率，并生成标准泡沫密度的泡沫。

3、泡沫轻质土水泥浆的拌合制作与泡沫轻质土的拌合制作应分开进行。其中，为确保泡沫轻质土的浇注在水泥浆的初凝时间内完成，应设置现场专用搅拌站搅拌制作水泥浆。

4、泡沫轻质土制作设备应具有原材料自动化计量数显功能，在拌合制作泡沫轻质土时，应能调节水泥浆或泡沫流量。

5、拌合制作成型过程中，搅拌时间应确保各组分混合均匀。水泥浆或泡沫轻质土在出料装置中的停止时间不应超过2小时。

四、泡沫轻质土的输送

1、泡沫轻质土浇筑施工采用直接泵送或配管泵送方式。

2、轻质土配管泵送距离受配合比及落差影响，无落差水平单级泵送距离宜按下表控制。

说明：S/C为气沫轻质土中砂与水泥的质量比值。

五、泡沫轻质土的浇注

1、在地下水位以下施工时，应采取临时降水措施确保在基底无积水的情况下浇注。

2、对于纵向与桥梁、通道相连的泡沫轻质土路基，应待桥梁桥面铺装完成后再进行泡沫轻质土的浇注施工，严禁在泡沫轻质土路基两侧修筑上行便道进行路面施工。

3、泡沫轻质土单层浇注厚度控制在0.3～0.，5m范围内进行浇注。

4、泡沫轻质土单个浇注区浇注层的浇注施工时间应控制在水泥浆初凝时间内。单个浇注层宜一次性浇注完毕。

5、同一区段上下相邻浇注层，当施工期气温不低于15℃，最短浇注间隔时间可按8～12h控制；否则，浇注间隔时间应不低于2天。

6、应沿浇注区长轴方向自一端向另一端浇注；如采用一条以上浇注管浇注时，则可并排地从一端开始浇注，或采用对角的浇注方式。

7、浇注过程中，当需要移动浇注管时，应沿浇注管放置的方向前后移动，而不宜左右移动浇注管；如确实需要左右移动浇注管，则应将浇注管尽可能提出当前已浇注轻质土表面后再移动。

8、浇筑时出料口宜埋入泡沫轻质土内。进行扫平表面时，应尽量使浇注口保持水平，并使浇注口离当前浇筑轻质土表面尽可能低。

9、出料口在浇注过程中，不宜悬空。在移动浇注管、自出料口取样、扫平表面或需要冲散浇注区内多余的泡沫时，出料口离当前泡沫轻质土流动表面的高差宜控制在1m以内。

10、待已完成浇筑区域泡沫轻质土到达一定强度，拆除木模板。开始下一层挡墙砌筑放样，模板支护，及泡沫轻质土浇筑。

六、泡沫轻质土施工质量控制要点

1、浇注区及浇注层的划分

（1）浇注区的划分应根据施工现场情况绘制浇注区划分及施工顺序平面图。

（2）泡沫轻质土的单层浇筑厚度宜控制在0.5～1.0m。

（3）单个浇注区的面积应结合设备产能进行划分，应以浇注区内单个浇注层可在初凝时间内浇注完毕且单个浇注层浇注方量不超过200m3为控制标准，最大浇注面积不应超过400m2。

2、浇注前的基底检查