公路橋梁臺背回填泡沫輕質土施工技術分析

王國欣

摘 要：作為公路橋梁工程質量通病，橋頭跳車對行車舒適性、安全性影響較大。為緩解、消除橋頭跳車危害，本工程選用泡沫輕質土回填橋梁臺背過渡段，以此緩解橋臺結構與臺背回填土剛柔突變，降低橋頭跳車產生機率。為此，本文在充分掌握泡沫輕質土工藝原理的基礎上，結合具體案例，對公路橋梁臺背回填泡沫輕質土施工工藝等內容進行了分析與探究。

關鍵詞：橋梁臺背；泡沫輕質土；施工工藝

中圖分類號：U445.4 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）09-0092-02

1 泡沫輕質土工藝原理

泡沫輕質土也被叫做泡沫混凝土，是通過物理方法將發泡劑水溶液制備成泡沫，按照一定比例，與水泥基膠凝材料、水、骨料、摻合料及外加劑混合攪拌，并通過物理化學作用，構成一種輕質微孔混凝土材料。依據公路橋頭跳車成因及防治方法，并與泡沫輕質土物理特性、力學特性相結合，泡沫輕質土臺背回填工藝原理如下：

（1）減輕地基附加應力?？蛇x用有效應力原理分析軟基沉降變形本質。在附加應力作用下，超孔隙水壓力逐步消除，有效應力持續增加。除此之外，當超孔壓逐步消除時，可不斷排除軟土內的自由水，為此，可壓縮其體積，即為沉降發生。相比普通填土，泡沫輕質土容重僅有35%～50%，在臺背過渡段回填泡沫輕質土，與普通填土填筑附加應力相比，地基附加應力較小，進而能夠降低工后沉降量。（2）實現橋臺至路基剛柔過渡。相比臺背填料，泡沫輕質土具有較高強度、較小壓縮性，且較大剛度。利用泡沫輕質土回填臺背過渡段，能夠對橋臺結構和臺背回填土剛柔突變進行有效緩解，進而避免出現橋頭跳車現象。（3）縱向厚度漸變過渡段。臺背回填泡沫輕質土時，縱向填厚漸變，遠薄近厚，呈臺階狀排列，保證減緩臺背回填段工后沉降曲線，同時和橋頭搭板共同作用，可有效避免橋頭跳車問題產生。

2 工程概況

某公路擴建工程為雙向四車道，26m路基寬度。選用兩側拼接法將其雙向四車道擴建為雙向六車道，路基擴建后為34.5m寬度。起止樁號為K1045+941.277～K1055+125.465，總長度為9184.188m。為緩解、消除橋頭跳車現象，決定選用泡沫輕質土回填公路橋梁臺背，其技術指標如表1所示。

3 公路橋梁臺背回填泡沫輕質土施工工藝

3.1 基槽開挖及降水

測量放線工作需在基坑開挖前完成，要求對平面位置、基坑高程加以嚴控。按照基坑設計深度，選擇合理的開挖斷面，并對地基承載力進行詳細檢查，保證其符合設計要求。在深基坑施工中，必須選取有效措施，保證基坑支護穩固安全及降排水通暢。當施工位置具有較高地下水位，需及時進行防水混凝土補充，防止在地下水凍融或毛細作用下泡沫輕質土產生損壞。為此，必須做好防排水施工，避免基坑浸水，影響工程質量。

3.2 澆注場地驗收

澆注施工前，必須復核基坑截面尺寸、基底高程及基底承載力，并對基坑質量進行確定，避免出現積水、松散等問題。相比設計要求，澆注區平面尺寸應多出一些，基底高程偏差需控制在-10～+10cm之間，要求處理好臺背連接路基部位的基底，保證該位置不存在雜草、浮土等現象。

3.3 澆注區與澆注層劃分

一般泡沫輕質土臺背具有較大澆注量，于泡沫輕質土質量而言，高溫環境、大體積澆注水化熱對其質量具有極大影響。為對泡沫輕質土施工質量加以嚴控，可選取分區、整體分層方式進行臺背泡沫輕質土進行澆注。各個澆注區必須合理劃分路基高度，需在0.3～1.0m之間合理控制單層厚度，在水泥漿初凝前保證及時結束單層澆注施工。

3.4 預制及安裝混凝土保護面板

選取C30混凝土作為保護面板材料，90×30×4cm為其設計尺寸，由于其具有較薄厚度，可選用細石混凝土。根據設計圖紙需求，需準確進行面板預埋鋼筋安設，確保其安裝質量。選取平板振搗器進行混凝土振搗施工，并加大面板邊角凌位置的振搗施工，避免欠振、過振，密實后需做好養護施工，要求及時覆膜，防止在風干、溫濕等作用下細石混凝土出現裂縫，對施工質量造成嚴重影響。要求整齊堆放成品面板，避免運輸環節出現損壞。

3.5 泡沫輕質土制作及澆注

（1）制作泡沫輕質土。泡沫可選取壓縮空氣結合發泡劑溶液的方法形成，禁止攪拌發泡，泡沫形成后，需進行發泡倍率的設置，要求具有穩定性。泡沫輕質土水泥漿拌合制作不得同時和泡沫輕質土拌合制作進行施工，為提高生產效率，需選取攪拌站進行集中拌制，水泥漿由混凝土攪拌運輸車供給，隨后利用泡沫輕質土專用設備進行泡沫輕質土的制作。原材料自動化計量功能是泡沫輕質土制作設備的主要功能，在泡沫輕質土拌合制作過程中，需對水泥漿、泡沫流量進行適當調節。在拌合制作成型時，需根據混合攪拌均勻程度確定其攪拌時間。在出料裝置內水泥漿、泡沫輕質土的暫停時間需控制在2小時以內。（2）泡沫輕質土輸送。直接泵送、配管泵送法是泡沫輕質土澆注施工的主要方式，可根據澆注施工情況，確定具體的輸送方式。（3）澆注泡沫輕質土。根據設備生產情況，并結合水泥漿初凝時間進行泡沫輕質土澆注厚度的確定，應在0.5m控制單層澆注厚度。在水泥漿初凝時間內控制單個澆注區內澆注層的施工時間，待澆注層終凝后即可澆注上層施工。順著澆注區長軸方向，可從一端澆注到另一端，當澆注時選取的澆注管在1條以上，可并排由一端或對角實施澆注。

澆注時，如進行澆注管移動時，需順著澆注管位置進行前后移動，一般不會進行左右移動。特殊情況下，需左右移動時，需盡量將澆注管向已澆注輕質土表面提出后，再進行左右移動。澆注過程中，需將泡沫輕質土埋設到出料口位置，如與設計要求不符，出料口和澆注點之間的距離需控制在1m以下。如遇雨天，需選取科學、有效的遮雨保護措施做好未硬化泡沫輕質土保護。

4 公路橋梁臺背回填泡沫輕質土施工質量控制

（1）需一次完成混凝土保護面板安裝工作，需結合工人配置、泡沫輕質土生產能力一層一層進行安裝施工。安裝前，必須做好面板支撐立柱施工，且根據設計要求進行角鋼立柱施工。為確保其外觀合理，可以錯縫布設面板設計，且完成面板標高、線形及錯縫等相關作業。要求選取砂漿勾縫用于面板接縫施工，保證不會出現漏漿問題。向頂面設計標高位置澆注后，需根據設計要求，進行HDPE防滲土工膜鋪設，要求將下承層存有的雜物清理干凈，且根據規定，做好土工膜重疊搭接施工。如橫橋向具有較大澆注寬度，需進行變形縫設置。（2）輕質土澆注完但未固化前，嚴禁通車、通人。高溫天氣進行泡沫輕質土施工時，澆注體具有較大水化熱，溫度裂縫在內外溫差作用下極易產生。同時因高溫蒸發水分流失較快等原因，表層泡沫輕質土的表面強度將大大減小。完成各層澆注作業后，需覆蓋塑料薄膜或防滲土工布，以此做好保濕養生。完成最后一層澆注作業后，需在7d以上控制養護周期。在路面結構層及素土回填施工中，在泡沫輕質土頂部嚴禁大型機械行駛，應選取邊推平邊卸料的方法前行，并完成攤鋪、碾壓施工。要求在推平機械后端進行卸料，防止因承受車輛集中荷載輕質土頂部被損壞。

5 結語

綜上所述，伴隨我國公路建設規模的不斷擴大，公路橋梁工程質量問題也得到了人們的普遍關注。路橋工程通車運行一定時間后，往往會出現路基沉降不均等病害，尤其是橋頭跳車問題較為嚴重，此類問題的長期存在將對我國道路結構的使用性能造成嚴重影響。為有效處理此類問題，在臺背回填中曾采取液態粉煤灰用于施工，但因液態粉煤灰臺背必須進行包邊土設置，雖在一定程度上達到路基沉降控制的作用，但此類填料的應用還存在諸多缺陷，如工序復雜、費用高等，為此，必須根據工程實際情況，合理選取回填材料。作為一種新型建筑材料，泡沫輕質土的特點為自重小、強度大、施工便捷及耐久性良好等，目前在橋梁臺背回填、路基加寬等工程施工中得到了廣泛應用及推廣。同時，其還具備較大開發價值，為此，做好泡沫輕質土研究意義重大。

參考文獻

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[2]鄭小峰.談泡沫輕質土在工程中的應用及優勢[J].山西建筑，2013，（26）：89-90.