公路橋臺臺背回填中輕質(zhì)泡沫混凝土技術(shù)應(yīng)用

公路橋臺臺背回填中輕質(zhì)泡沫混凝土技術(shù)應(yīng)用摘要：傳統(tǒng)的橋臺臺背回填基本上采用土質(zhì)類材料，此類材料自身容重較大施工速度慢，尤其完工通車之后極易出現(xiàn)較大工后沉降、橋頭跳車的質(zhì)量通病。故近些年來，一些輕質(zhì)型路基填料越來越多地用在了路基施工中，輕質(zhì)泡沫混凝土以其輕質(zhì)高強(qiáng)、施工便捷、高流動(dòng)性、直立性等諸多優(yōu)良特點(diǎn)成為了其中代表結(jié)合工程實(shí)際，對其施工工藝進(jìn)行相關(guān)研究，以期為今后類似工程提供一定參考借鑒之價(jià)值。關(guān)鍵詞：泡沫混凝土；施工工藝；臺背回填；工后沉降；橋頭跳車1項(xiàng)目背景展示工程概況浦衛(wèi)公路（平莊公路?胡濱公路）改建工程為二級公路，紅線寬度40m,大小橋梁共計(jì)12座，所有橋梁的橋頭路基處理范圍為橋頭兩側(cè)50m范圍，其中上橫涇橋南側(cè)橋頭處理采用釘型與雙向水泥攪拌樁+輕質(zhì)泡沫混凝土路堤+等載預(yù)壓的處理方式（其他橋梁及上橫涇橋北側(cè)橋頭均采用釘型與雙向水泥攪拌樁+二灰輕質(zhì)路堤的處理方式）。工況選擇由于上橫涇橋南側(cè)橋頭范圍原狀為魚塘，土質(zhì)為淤泥及淤泥質(zhì)土，且南側(cè)橋頭填浜范圍內(nèi)填土高度達(dá)到3?4m，填土高度較大，怕工后沉降過大，造成橋頭跳車厲害，故設(shè)計(jì)采用了輕質(zhì)泡沫混凝土新型工藝來代替石灰土回填臺背，以期減小工后沉降，防止橋頭跳車，保證橋接坡的施工質(zhì)量。2施工技術(shù)研究2.1泡沫混凝土概念泡沫混凝土是通過發(fā)泡機(jī)的發(fā)泡系統(tǒng)將發(fā)泡劑與水泥漿均勻混合，然后經(jīng)過發(fā)泡機(jī)的泵送系統(tǒng)進(jìn)行現(xiàn)澆施工或模具成型，經(jīng)自然養(yǎng)護(hù)所形成的一種含有大量封閉氣孔的新型輕質(zhì)混凝土材料（圖1）。圖1泡沫混凝土材料技術(shù)原理泡沫混凝土的生產(chǎn)過程包括泡沫制備、泡沫混合料制備、澆筑成型、養(yǎng)護(hù)、檢驗(yàn)等（圖2）。圖2泡沫混凝土生產(chǎn)過程泡沫混凝土路堤施工1）施工工藝流程施工準(zhǔn)備f施工場地硬化f機(jī)械設(shè)備的安裝調(diào)試f路基邊線測量放線f輕質(zhì)土模板安裝f輕質(zhì)土底層澆筑f鍍鋅鐵絲網(wǎng)鋪設(shè)f輕質(zhì)土分層澆筑f鍍鋅鐵絲網(wǎng)鋪設(shè)f輕質(zhì)土分層澆筑f土工格柵、防滲土工膜鋪設(shè)f養(yǎng)護(hù)成型。2）泡沫輕質(zhì)土的性能要求

泡沫輕質(zhì)土的水泥宜采用42.5級及以上的通用硅酸鹽水泥或硫酸鹽水泥。氣泡群密度應(yīng)為48k?52kg/m3,濕容重為4.5kN/m3?5.5kN/m3（表1）。虜酬TffSt聶小<19%(Hi.eCF1.0W5CFD.BWJ>1.5CF0.6表1泡沫輕質(zhì)土性能要求3）施工技術(shù)要點(diǎn)基底處理基底采用挖掘機(jī)進(jìn)行平整，壓路機(jī)進(jìn)行壓實(shí)，壓實(shí)度96%。若泡沫混凝土基底在擋土墻底板以上的，應(yīng)采用回填土在底板位置進(jìn)行回填，并壓實(shí)，斷面示意圖如（圖3）。L2為過渡段20m,L1為橋頭復(fù)合地基處理范圍，泡沫混凝土路基處理具體樁號位置為K23+251.21?K23+301.24。圖3泡沫輕質(zhì)土填筑橫、縱斷面圖模板安裝泡沫輕質(zhì)土澆筑前需在單元塊范圍四周使用模板進(jìn)行支擋，再用鋼管或者調(diào)節(jié)螺桿進(jìn)行支撐加固。泡沫輕質(zhì)土模板使用定型鋼模板或木模板，模板由調(diào)節(jié)螺桿或鋼管支撐，共設(shè)2道，1道水平放置，另一道斜向支撐，支撐模板頂部，確保澆筑過程中不出現(xiàn)變形。施工時(shí)模板底口插入碎石隔離層2?3cm,防止?jié)仓^程中液態(tài)泡沫輕質(zhì)土滲漏。澆筑上層輕質(zhì)土?xí)r，模板下部采用砂漿進(jìn)行堵漏。模板平直、無錯(cuò)臺，模板間拼縫使用雙面泡沫膠帶進(jìn)行封閉。泡沫輕質(zhì)土澆筑（圖4）泡沫輕質(zhì)土由項(xiàng)目部拌和站集中拌制，澆筑施工采用配管泵送方式。澆筑時(shí)，澆筑管出料口與澆筑面保持水平，最大高差不超過lm,不采用噴射方式澆筑,減少對新拌泡沫土的擾動(dòng)。所用泡沫與水泥漿需混合均勻，新拌制泡沫輕質(zhì)土在泵送設(shè)備、泵送管道中停置時(shí)間W1小時(shí)。路基填土高度大于0.8m的路段采用分層填筑，每層填筑厚度宜為0.3~0.8m,上層澆筑作業(yè)應(yīng)在下一層澆筑終凝后進(jìn)行。泡沫混凝土基底應(yīng)注意防排水，基底表面應(yīng)干燥。泡沫輕質(zhì)土的單次澆筑方量最大為220m3,泡沫土澆筑時(shí)為減少出漿管的移動(dòng)，施工開始前將出漿管置于區(qū)域中部位置準(zhǔn)備進(jìn)行澆筑，澆筑時(shí)采用自流平方式。泡沫輕質(zhì)土澆筑需避免雨天施工，當(dāng)遇到大于或長時(shí)間持續(xù)小雨天氣時(shí)，對未固化的表層采取防雨措施，重新澆筑上層時(shí)，對被雨水消泡的表面進(jìn)行鏟除清理，泡沫輕質(zhì)土固化前避免對其擾動(dòng)。泡沫輕質(zhì)土每隔10?15m設(shè)置一道變形縫，縫寬不宜小于10mm,伸縮縫填縫材料宜采用20?30mm厚聚苯乙烯或10?20mm厚夾板。

下一層澆筑準(zhǔn)備為保證泡沫輕質(zhì)土的整體性，在泡沫輕質(zhì)土澆筑時(shí)布置鋼絲網(wǎng)，第一層布置于填筑體頂面以下30cm，第二層布置于填筑體底面以上30cm，鋼絲網(wǎng)規(guī)格為?3.2mm@10*10cm。鐵絲網(wǎng)應(yīng)鋪設(shè)平整，相鄰兩塊鋼絲網(wǎng)的搭接寬度不得小于20cm，宜采用鋼絲綁扎，相鄰兩層鋼絲網(wǎng)搭接部位應(yīng)錯(cuò)開50cm以上，每區(qū)塊之間鐵絲網(wǎng)搭接寬度不小于2m。圖4輕質(zhì)土澆筑與刮平泡沫輕質(zhì)土養(yǎng)護(hù)泡沫輕質(zhì)土澆筑一層厚，表面臨時(shí)覆蓋塑料薄膜或土工布進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)期間內(nèi)盡量避免人員在其上面行走及禁止堆積物料，以避免破壞其中的氣泡結(jié)構(gòu)，影響施工質(zhì)量。待強(qiáng)度滿足施工第二層要求時(shí)，去除養(yǎng)護(hù)塑料膜或土工布再進(jìn)行第二層泡沫輕質(zhì)土澆筑。泡沫輕質(zhì)土頂面層全部施工完畢后，表面覆蓋塑料薄膜或土工布養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間不小于7天。泡沫輕質(zhì)土路床施工完畢后，當(dāng)頂部澆筑層強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%或路床彎沉滿足設(shè)計(jì)要求時(shí)，方可進(jìn)行路面結(jié)構(gòu)層施工。路面結(jié)構(gòu)層施工避免大型機(jī)械直接在泡沫土頂部行走，卸料車、壓路機(jī)應(yīng)在推平機(jī)械的后端行駛，采取邊推平、邊卸料、邊碾壓的前進(jìn)方式施工。3堆載預(yù)壓及沉降觀測3.1堆載預(yù)壓本工程在路基處理完畢后進(jìn)行等載預(yù)壓，等載預(yù)壓高度1.2m，堆載時(shí)間《6個(gè)月。1）鋪設(shè)土工布為防止污染路基，在基床底層頂面鋪設(shè)土工布，并預(yù)留回折長度，鋪設(shè)土工布縱橫向搭接寬度《10cm。采用鐵釘梅花形固定土工布，間距2m。（2）分層堆載土方填筑第一層時(shí)，采用輕型機(jī)具，以保護(hù)土工布不被破壞。預(yù)壓荷載分級增加，分層厚度才40cm，完成后用中型壓實(shí)機(jī)具壓實(shí)。預(yù)壓高度根據(jù)路基高度，結(jié)合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)等因素綜合考慮。施工中可采用袋裝耕植土進(jìn)行圍邊，中部按素土進(jìn)行堆載，實(shí)際堆載高度以計(jì)算堆載的重量為基準(zhǔn)。3.2沉降觀測（1）堆載預(yù)壓填筑過程中應(yīng)同步進(jìn)行地基沉降與土的側(cè)向位移觀測，并做好記錄，根據(jù)沉降觀測資料推算確定卸載時(shí)間，推算的工后沉降滿足要求后方可卸除預(yù)壓土。（2）路基施工時(shí)，必須控制垂直沉降Vl.Ocm/晝夜，水平位移Vl.Ocm/晝夜。路面鋪筑應(yīng)在沉降穩(wěn)定后進(jìn)行，路基施工完成后當(dāng)沉降速率在連續(xù)觀測三個(gè)月W0.5cm/月要求時(shí)方可開挖路槽。（3）堆載預(yù)壓時(shí)間《6個(gè)月。堆載預(yù)壓期間觀測應(yīng)視穩(wěn)定情況而定，一般情況下，第一個(gè)月每3d觀測一次，第二、三個(gè)月每7d觀測一次，第四個(gè)月每15d觀測一次，直至觀測期結(jié)束（圖5）。圖5沉降觀測圖示曲線結(jié)論：通過現(xiàn)場實(shí)際觀測，堆載預(yù)壓期間約從第4個(gè)月開始，沉降量基本控制在40mm范圍，整體沉降量值較小且基本處在一個(gè)較為穩(wěn)定的狀態(tài)。表明臺背后輕質(zhì)土路堤施工工藝取得了良好的工效。卸載工后沉降滿足要求后，進(jìn)行卸載。卸載時(shí)嚴(yán)禁從邊坡向下溜土污染路基。卸載至底層時(shí)，防止破壞路基床底層頂面填層，預(yù)留0.3m厚采用人工清理，以保護(hù)基床底層頂面不受破壞。卸載的土方按要求棄至規(guī)定的棄土場內(nèi)，不得隨意亂到。工況優(yōu)勢分析軟弱土地基段橋頭跳車一直是困擾著工程界的質(zhì)量通病。橋頭跳車造成行駛車輛產(chǎn)生顛簸和跳躍，影響行車安全甚至造成交通事故，而且跳躍和沖擊又會(huì)對橋梁和道路產(chǎn)生附加荷載，造成對路面、伸縮縫、橋頭搭板及橋臺樁基(臺身)等的損害甚至破壞。結(jié)語通過浦衛(wèi)公路上橫涇橋南側(cè)橋頭選用輕質(zhì)泡沫混凝土作為臺背回填材料，對其施工工藝作了具體的分析研究，并在此項(xiàng)目上取得了較好的實(shí)施效果，對今后橋梁臺背回填類似工程奠定了良好的實(shí)踐應(yīng)用基礎(chǔ)，起到了推廣作用；同時(shí)輕質(zhì)泡沫混凝土還多用在道路改擴(kuò)建中的加寬路基填筑、山區(qū)陡峭地段的路基填筑、橋梁減跨及隧道地下結(jié)構(gòu)工程的覆土減荷等。相信泡沫混凝土將會(huì)用在公路、市政、水利等工程建設(shè)領(lǐng)域中用得越來越廣泛，創(chuàng)造的社會(huì)效益亦會(huì)越來越大。參考文獻(xiàn)：氣泡混合輕質(zhì)土填筑工程技術(shù)規(guī)程(CJJ/T177-2012),中國建筑工業(yè)出版社,2012.董慶宇.泡沫混凝土在公路工程施工中的應(yīng)用[J].科技傳播,2013(18):203-204.盛壽橋.泡沫混凝土在公路軟土基中的應(yīng)用[J].