路基建设工程中泡沫轻质土施工质量控制措施研究
蓝利海
在路基建设工程中，使用泡沫轻质土对路基进行施工能够在很大程度上降低施工成本，提高施工质量和施工效率。文章结合工程案例，研究泡沫轻质土的具体应用及施工质量控制措施，为相关工程施工提供参考。
泡沫轻质土;路基建设工程;施工质量;控制措施
U416.04A100363
0 引言
近年来，随着国家对交通、市政等加大了投资力度，以“轻、快、方便”为特征的泡沫轻质土应用于基础设施建设取得了较大成效。泡沫轻质土具有轻质、抗压、自立、抗水、施工简单、方便、快捷等优点，在国内外得到了有效应用，可对桥台衔接的路堤差异问题进行有效解决，对软基过渡段的不均匀沉降也可进行有效解决。另外，该技术在山区路段填筑、桥台回填、道路拼宽等特殊路段也得到了有效应用。
1 泡沫轻质土概述
1.1 泡沫轻质土定义
泡沫轻质土，是通过气泡机的发泡系统使发泡剂以机械方式充分发泡，并将泡沫与水泥浆混合均匀，再由发泡机的泵送系统进行现浇施工或模塑成型，经自然养护而形成的一种新型轻质保温材料[1]。该材料属泡状保温材料，其突出特点是在混凝土内部形成封闭的泡孔，使混凝土变轻、变热。
1.2 泡沫轻质土应用范围
（1）管道回填。废油箱、地下管道（含粗油、化学品）、下水道管道和其他空洞易引起火灾或坍塌，使用泡沫轻质土回填可以解决这些问题，而且成本低。泡沫轻质土的使用密度取决于管道直径和地下水位，一般在600～1 100 kg/m3之间[2]。
（2）贫混凝土填料。泡沫轻质土由于采用了弯曲软管，工作度大，适应性强，常用于贫混凝土填层。如果绝热要求不高，则采用密度约1 200 kg/m3的贫混凝土填层，其平均厚度为0.05 m;如果绝热要求较高，则采用密度约500 kg/m3的贫混凝土填层，其平均厚度为0.1～0.2 m。
（3）屋顶边坡。屋顶边坡采用泡沫轻质土，具有质量轻、施工速度快、造价低等优点。斜坡高度一般在10 mm/m，厚度在0.03～0.2 m之间，可采用密度在800～1 200 kg/m3的泡沫轻质土。
（4）储罐底脚支撑。在钢制储罐（含粗油、化学品）的底脚上浇注泡沫轻质土，必要时还可形成一个凸起的地基，以保证整个储罐的支撑在焊接时处于最佳的受力状态，这种连续支撑可以使储罐成为薄板箱底。与此同时，凸基也很容易清洗。泡沫轻质土使用密度在800～1 000 kg/m3之间[3]。
（5）园林用地。由泡沫轻质土制成的600～1 000 kg/m3的容器可用于园林假山、垃圾箱、桌椅等。
（6）挡土墙。用于港口的主要岩墙。作为轻质回填料，在岸墙后面可以降低垂直载荷，同时还可以减少对岸墙的侧向载荷。因为其是一个粘结性能良好的刚体，不会对周围的岸墙施加侧向压力，沉降量减少，维护费用也相应减少，从而节省了大量的开支。泡沫轻质土也可用于改善路堤边坡的稳定性，用其代替部分路堤的土质，由于减轻了路堤的质量，从而减少了受力对边坡稳定性的影响。
（7）运动场地和田径跑道。采用排水能力强的泡沫轻质土作地基，上面覆盖砾石或人工草皮，用于运动场。这类场地的密度为800～900 kg/m3，可以进行曲棍球、足球和网球等运动。或将一层0.05 m厚的多孔沥青层和塑料层覆盖于泡沫轻质土上，则可用于田径跑道。
（8）夹心部件。泡沫轻质土可用作预制钢筋混凝土构件的内芯，具有轻质、高强、保温等优良性能，一般使用密度为400～600 kg/m3的土壤。
（9）防务（现代战争使用信息和先进的机动装备作为攻击工具）。泡沫轻质土可用于修复被敌方轰炸破坏的军事工程，如机场、重要交通道路等进行紧急抢修，可使被敌方破坏的工程迅速恢复原状，而且，在得到修复后的10 min内，飞机就可以起飞降落，战车就可以通过。
2 工程概况
依托工程桥头泡沫轻质土填筑路基，设计车速为80 km/h，路基宽度为25.5 m，最大填筑高度为18.3 m。該合同段的主线按双向四车道高速公路标准建造。
设计参数如下：
（1）泡沫轻质土技术要求：轻质土顶面以下0～50 cm，湿容重标准值γd =8.0 kN/m3， 抗压强度≥1.0 MPa/28 d; 轻质土顶面50 cm以下，湿容重标准值γd= 7.0 kN/m3 ， 28 d抗压强度≥0.6 MPa，流动度为180 ±20 mm。泡沫轻质土路基底部4.5 m高度范围内湿容重<900 kN/m3，无侧限抗压强度>4 MPa。
（2）泡沫轻质土填筑纵、横向施工缝，应结合斜坡地形采用台阶式浇筑，台阶坡度应内倾2%～4%。
（3）基坑开挖完毕后，应将基坑底部压实再浇注，防滑锚筋设置垂直距离为200 cm，水平距离为250 cm。
（4）钢丝网5～215 cm;上（下）面以下50～100 cm设5 cm。当轻质地板的填充高度>6.0 m时，应在所有2 m高度水平铺设一层钢丝网，钢丝网直径为3.5 mm，横向搭接长度为10 cm强度。电压强度8 805 300 MPa，轻质地板顶部应铺设一层不透水土工布。应使用聚乙烯土工膜m0.5/pe。纵向和横截面强度应为′-8 805;6.0 kN/m，断裂伸长率>>300%，直角抗裂性<20 N/mm，CBR抗裂性注2.555 cm，尺寸变化88 045%，静水压力>0.05 050 A;垂直渗透性。
3 泡沫轻质土填筑工艺
3.1 施工流程
施工流程如图1所示。
3.2 施工工艺
3.2.1 安装面板
（1）采用C25小石混凝土预制板材，适用于装配钢模板，面板表面需平滑美观。
（2）面板为标准块，边板和顶板为异形块，安装时可由标准块通过钢锯切割而成。
（3）基坑开挖要严格按批复的专项施工方案做好支挡、临边围蔽等，基底、台阶碾压密实后进行泡沫轻质土施工。面板基础采用C25混凝土。装配面板时，应先准确放样，确定支柱（角钢75 mm×75 mm×6 mm）的位置，现浇基础前先放置固定好支柱。
（4）6 mm拉杆与角钢之间采用点焊连接，且焊接长度不少于2个焊点。
（5）预留连接和扩展连接也应将面板及其基础分开，考虑面板的宽度和连接杆的位置。
（6）在边部和角隅位置存在异形面板，预制时须注意。此时宜适当调整预埋筋的位置，同时需采取措施注意固定好异形面板。
（7）面板之间勾凹缝，也可勾平缝。勾缝需光滑、圆顺、美观。
（8）浇筑面板基底时，应预留渗水空间。
（9）在垂直和水平方向均设面板时，可对其中一个方向的支柱进行适当调整。
（10）安装面板时，应严格控制尺寸，避免安装困难。边缘和顶部的异形板应根据施工时的实际位置确定尺寸，板与板之间的连接必须紧密，板与基板之间应密实度良好，以避免混凝土泄漏。立柱与板材应牢固，防止坍塌。
（11）面板之间设置的沉降缝应用沥青麻絮填塞，沉降缝表面作勾凹缝美化处理。
3.2.2 轻质填土补强设计
为了提高轻质填土中气泡混合物的稳定性，应分别设计3.0 mm@10 mm×10 mm镀锌钢丝网，按照如下标准铺设：
（1）填筑高度H<5 m，在轻质土基顶、底部50 cm以内分别设置一层钢丝网;
（2）填筑高度5 m≤H≤8 m，在轻质土基顶、底部100 cm以内分别设置两层钢丝网;
（3）填筑高度H>8 m，除在轻质土基顶、底部100 cm以内分别设置两层钢丝网外，每隔4 m再设置两层钢丝网。
3.3.3 轻质土浇筑
泡沫轻质土浇筑流程如图2所示。
4 施工质量控制
4.1 施工准备阶段
施工前应做好前期准备工作，为后续施工提供良好的支撑，为工程质量的提高奠定基础。首先对施工区段进行划分，在划分过程中要保证路基顶部具有相同的高度，使划分的施工区段更加合理可行。划分路基工程时，应结合路基工程所具有的特点，综合考虑相关的施工方案。当施工区段比较大时，在完成路基开挖和削坡后，要及时浇筑。其次，在进行路基开挖削坡工程时，应注意以下两个问题：
（1）要保证开挖次序的正确性，避免因次序不合理而导致路基发生滑坡。在一般情况下，挖掘堤坝的顺序是由高到低依次进行。如果呈现为横向，则首先要挖坡肩，然后挖坡脚。当轻质土路基实际浇筑高度与相关要求相一致时，比设计高度还要高，超过一般方可进行后续开挖。
（2）要控制坡面高度和宽度等，其中坡面宽度要大于设计值，坡面高度要小于需要扩建的地面高度，再将浇筑区段进行划分，并在划分时参照设计区段，使高程的衔接更平顺，控制其厚度在50 cm左右[4]。
（3）选择所需的搅拌设备，按合理的比例将浆料与发泡剂混合搅拌，然后加入到有较高品质的搅拌设备中。
4.2 施工阶段的质量控制
（1）配制相应的浆液，有效地将水泥浆与泡沫轻质土的拌和制作分离，避免两者同时进行。当水泥浆进行初期凝固时，还应在施工现场设置专门的搅拌站，以便对现场的水泥浆进行搅拌，并使浇筑轻质泡沫土能够顺利进行。在集中拌制的情况下，采用硅水搅拌车输送水泥浆，保证水泥浆的及时有效供给，并有效控制输送时间。（2）要保证泡沫轻质土的生产设备具有良好的质量和使用性能，且具有自动计算原料的功能。当搅拌泡沫轻质土时，可以有效地调节水泥浆和发泡剂的流动速度。（3）要保证制模过程中所用原料的均匀性和充分性，保证水泥浆和泡沫轻质土的有效性，并保证出料装置的停机时间不超过2 h。随后还要对浇筑施工进行相应的控制，当浇筑方法选
择为上部、下部时，则要保证施工环境温度<15 ℃，并且浇筑过程中要有时间间隔，一般应>12 h，也可以控制在8 h以内。如果采用的浇筑方法是单层浇筑，则应控制浇筑时间在2 h以内。实际浇筑时，控制出料口与地面的高度，一般应<1 m。当浇筑到一定高度时，则应将出料口置于泡沫轻质土层内，沿长轴向浇筑[5]。在浇筑管数>1时，可同时进行浇筑，也可采用对角式浇筑。由于实际浇筑过重，需要移动相应的浇筑管道，且宜前后移动而避免左右移动。在移走浇筑管道之后，还应严格检查已经移走浇筑管道部位的浇筑质量是否符合相关标准，查看路面情况，有空洞、松散等现象时，应及时补浇。之后还应处理顶部纵向台阶，通常在施工之前就要处理。对台阶坡度采用人工修整方法，使其控制在33%～50%之间。此外，还要对公路进行相应的养护，这样才能有效地保证公路质量，充分发挥公路本身的使用价值。在已经浇筑好的路面上铺膜，可以避免日晒。同时，要适当洒水，保证路面湿度，避免因水分蒸发过多而引起开裂。养护工作完成7 d后，开始后续工程的施工，若连续养护14 d，路面质量仍达不到相应标准，则应重新施工。
4.3 工序的衔接及雨季施工
泡沫轻质土地基顶盖结构施工时，应保证强度范围在0.5 MPa左右，并将道路封闭起来，避免机动车在路上行驶。碾压和铺平施工时，可采用边压边推平边卸料的方法[6]。如果是雨季施工，为了保证工程质量，就要做好相应的排水工作。维修阶段，应采取薄膜覆盖、设置临时排水沟等措施，防止雨水天气和道路积水包裹泥浆对已浇筑完毕的泡沫轻质土路基造成污染破坏。
5 结语
在本文中，通过实际应用分析，对泡沫轻质土的填筑质量问题进行了有效解决，并借鉴了以往的填筑方法，为以后与此相关的施工工程提供了宝贵的经验，为工程的技术质量和经济效益提供了有力的保证，为其在工程中的应用开辟了更大的空间。
[1]邹侗飞.浅谈路基扩建工程中泡沫轻质土施工质量控制[J].区域治理，2019（2）：200.
[2]梁春双.高速公路改扩建泡沫轻质土施工质量控制[J].商品与质量，2016（13）：329.
[3]陈 晓.泡沫混凝土在软基处理中的应用[J].科技创新与应用，2013（28）：188.
[4]李 斯，姚建平，杨伟利， 等.高速铁路泡沫轻质土路基帮宽施工关键技术[J].鐵道建筑，2020，60（4）：136-139.
[5]龚 亮.大体积现浇泡沫轻质土路基填筑质量控制研究[J].建材与装饰，2018（28）：252-253.
[6]童 虎.泡沫混凝土在公路隧道施工中的应用[J].大陆桥视野，2017（6）：113-114.
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