高陡地形泡沫混凝土抗滑輕質路堤施工技術

雷 青，王新泉，王昭勇，朱慧明，李 維

(1.貴州省銅仁公路管理局,貴州 銅仁 554300;2.浙江大學 城市學院，浙江 杭州 310015；3.浙江交工集團股份有限公司，浙江 杭州 310000)

0 前 言

隨著經濟社會的發展，各地農村公路的建設都進入了一個飛速發展的時期。而隨著西部開發的熱潮以及邊遠山區交通的需要，一些特殊地理、地貌條件下的公路也在大量修建，以西南地區為例，這些地區的典型地貌是山大溝深，尤其是在云貴川和重慶等多高原和山脈地區。為了與這些地貌相適應，需修建大量的窄路面、多彎道、多變坡的公路。由于瀝青類路面一般不宜鋪筑在縱坡大于6%的路段上，縱坡大于3%的路段應考慮抗滑，水泥混凝土路面具有路面強度高，承載能力大，耐磨耗能力強，能見度好，使用壽命長，養護費用少的特點，行車油耗也較瀝青路面少10%～15%，以及山區農村公路路面施工設備、技術條件和資金的限制，水泥混凝土路面在山區農村公路路面建設和硬化改造中得到了廣泛應用。

泡沫混凝土擁有輕質、高流動、低彈性模量、環保和隔音等特點，并且其對橋臺臺背的回填、降低沉陷、橋的貼面、橋拱結構間的空洞以及最終橋面的填充和平衡地基的沉降起到了很好的作用，因此，在高陡地形抗滑處治中采用泡沫混凝土填筑成為一個新的研究方向。本文針對高陡地形的路堤在施工中經常遇到的問題，結合國內外最新研究進展，從結構選型、綠化、質量控制、技術經濟效益、施工管理體系與制度等方面，開展高陡地形泡沫混凝土抗滑輕質路堤施工技術研究，為同類工程項目的設計和施工提供借鑒和參考。

1 泡沫混凝土抗滑輕質路堤施工技術

1.1 技術原理

在混凝土攪拌時加入適量的發泡劑，發泡后形成滿足施工要求的輕質泡沫混凝土，經泵送至澆筑地點，澆筑前對路基進行清理并挖成臺階狀，鋪上透水土工布，安裝好預制擋土墻面板和抗滑錨釘，增強路堤的抗滑性能，撒上一層碎石墊層，再澆筑泡沫混凝土，澆筑完一層后在上面鋪一層鋼絲網，來增強泡沫混凝土的抗拉強度，經過養護后，靠山一側堆填種植土，可美化環境[1]，如圖1所示。

圖1 高陡地形泡沫混凝土抗滑輕質路堤斷面施工示意圖

1.2 工藝流程

高陡地形泡沫混凝土抗滑輕質路堤施工工藝流程如圖2所示。

圖2 泡沫混凝土施工流程圖

1.3 操作要點

1)施工準備。根據實際施工條件，按設計要求進行測量放樣，確定邊線及基底高程；泡沫混凝土基底為原狀土時，應按照JTGF10的要求進行場地清理、整平壓實；在已填筑路堤上澆筑，應滿足相應路堤劃分區壓實度要求；在澆筑泡沫混凝土之前應做好基底防、排水工作，坑槽開挖好后宜在最低處開挖寬度不超過1 m的泄水口，防止坑槽積水。在地下水或地表滲水比較豐富的區域，應采用防滲土工布對泡沫混凝土進行包裹處理，避免地下水長期滲流帶走水泥基漿等物質；施工用電就近采用穩定的現場電源，檢查用電安全措施是否健全；應結合設備生產能力、工期等要求劃分澆筑區和澆筑層；澆筑區內分隔可采用模板等材料，并兼作為沉降縫、施工縫。模板及其支撐應具備足夠的強度、剛度和穩定性，能承受施工過程中產生的側壓力，不滲漏。

2)填筑前基地準備。針對路堤施工的基底，按基底的土壤性質、基底地面所處的自然狀態[2]，同時結合設計對基底的穩定性要求和路堤填筑高度等采取相應的方法與措施處理。填筑前，按規定對基底范圍內的地表雜土、樹根等進行清除，用推土機推除耕植土到指定地點以備復耕，按規定對基地整平壓實。對不同高度的路堤，根據設計文件要求進行基地處理施工。

3)擋土墻板預制。按配合比進行配料，并將全部材料裝入攪拌機，攪拌時間不低于2分鐘；其次鋼筋綁扎，鋼筋綁扎結束放入模具；澆筑混凝土，并采用附著式振動平臺振搗密實，將混凝土內的氣泡排除干凈使混凝土內骨料混合均勻；當混凝土預制板的強度達到要求時方可脫模，拆模后需要繼續養護，板塊的保溫、灑水養護時間為28天，待養生結束后堆放，并保證預制板表面平整光潔，棱角分明，線條順直，表面沒有蜂窩、麻面、破角掉邊等缺陷。

4)抗滑錨釘的安裝。斜坡上清除表層土層至中風化基層，然后開挖臺階，臺階寬度不小于2 m，每個臺階上打設抗滑錨釘，錨釘采用φ25的HRB400鋼筋[3]，長2 m，錨釘打設間距橫向1 m，縱向2 m，間距每兩個相鄰錨釘間采用φ25的鋼筋焊接，焊接符合相關規范要求。

5)基底處理。設置泡沫混凝土路段較高一側的底部采用臺階基礎做護腳兼保護基礎，基礎采用C25片石混凝土澆筑，基礎嵌入中風化基巖深度不小于0.5 m，基礎埋深大于1 m，臺階高寬比小于2，臺階寬大于50 cm，臺階布置可根據具體地質條件確定。

6)泡沫混凝土澆筑。泡沫混凝土采用分層澆筑，單層澆筑厚度宜為30～80 cm，澆至路面架構下50 cm處，泡沫混凝土與結構面層之間采用級配碎石作為保護墊層，該墊層不應采用振動壓實[4]。碎石采用級配良好的硬質石料，遇水軟化的巖質不可采用(如泥巖等)，最大粒徑不大于10 cm，壓實度大于95%，因路面有縱、橫坡的要求，宜在泡沫混凝土頂層設置臺階，澆筑圖如圖3。

圖3 泡沫混凝土澆筑

7)養護。澆筑完后采用覆蓋澆水的養護方式，澆筑完3～12小時內用草簾、蘆席、麻袋、鋸末、濕土和濕沙等適當的材料將混凝土覆蓋，并經常澆水保持濕潤。泡沫混凝土澆水養護日期對硅酸鹽水泥，普通水泥和礦渣水泥伴制的混凝土不得少于7天。摻用緩凝性外加劑或有抗滲要求的混凝土，不得少于14天；當氣溫大于15℃以上時，在混凝土澆筑過后的3天中，白天至少每3小時澆水一次，夜間也應澆水2次，當混凝土強度滿足設計要求時，進行下一個工序的施工。

2 應用分析

本技術已成功運用于G354石阡香樹園至河壩公路改擴建工程和G352印江縣城至兩河口公路改擴建工程等公路工程項目。由于泡沫混凝土是強度高、輕質、高流動性和好的抗震性材料，通過采用輕質材料泡沫混凝土填筑，減小了路堤填筑荷載，提高路堤穩定性能，提高了道路運營的安全性和施工效率；采用預制混凝土擋墻，在有效提高施工速度的同時，防止了澆筑混凝土的浪費，有效節約了資源；采用泡沫混凝土施工，減少了對其他材料的使用，產生了良好社會和環保效益。

3 結 論

本文針對工程中遇到高陡地形易滑的工程情況，結合特殊路基的施工技術，采用輕質材料的代表泡沫混凝土來處治，采用新型結構形式等措施式使路基穩定，提出了高陡地形泡沫混凝土抗滑輕質路堤施工技術，得出以下結論。

1)在高陡地形上采用泡沫混凝土填筑，不但可以減小填筑荷載，而且可以提高路堤抗滑性能，是一種減小路基沉降的材料。

2)從高陡坡地形路堤沉降角度分析路堤變形與機理，利用泡沫混凝土輕質特點，設置預制混凝土擋墻等措施，提高了路堤的穩定。

3)采用預埋拉筋連接，護腳采用片石混凝土，分層澆筑的泡沫混凝土之間設置鋼絲網等，保證泡沫混凝土的澆筑質量。

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