泡沫輕質土頂部底基層施工工藝研究

尹富秋

（上海公路投資建設發(fā)展有限公司，上海市 200335）

0 引 言

泡沫輕質土作為一種新型道路填筑材料，其良好的輕質性、強度可調性、流動性、硬化后自立性等諸多優(yōu)點，在工程中的應用越來越廣泛。但泡沫輕質土的流動性會使在有縱頂坡的道路上形成臺階，泡沫輕質土的脆性不利于底基層的大型機械施工，所以非常有必要對泡沫輕質土的頂部底基層施工工藝轉換進行研究。

1 結構分析

（1）頂部臺階

泡沫輕質土固有的較強的流動特性，使泡沫輕質土路基頂部無法做出縱坡及橫向流水坡，泡沫輕質土的時間凝結性使其在施工時必須進行分倉分層施工，分倉大小與泡沫輕質土生產能力相匹配，并且每個區(qū)塊也不能太小，一般控制在100～200 m3,層厚控制在0.3～1.0 m/層。道路路面的橫坡在1.5～2%，縱坡在0.6～3%，每倉分塊為20 m×20 m時，泡沫輕質土頂面與設計標高會產生0～60 cm的臺階，在局部坡率較大的地方可以通過調整分倉大小來降低臺階高度至30 cm。根據(jù)《公路路面基層施工技術規(guī)范》的要求：“石灰工業(yè)廢渣穩(wěn)定土結構層用18～20 t三輪壓路機和振動村路機碾壓時，每層的壓實厚度不應超過20 cm，每層的最小壓實厚度為10 cm。”泡沫輕質土頂部存在的臺階不能滿足底基層二灰土攤鋪與壓實條件，如圖1所示。

圖1 泡沫輕質土頂部臺階

（2）底基層作業(yè)

泡沫輕質土具有一定強度，頂層泡沫輕質土強度為0.8 MPa，泡沫輕質土為含有氣泡的空隙結構，具有脆性，在進行底基層施工時會有較重載重汽車行使在泡沫輕質土頂部，載重汽車的行駛對泡沫輕質土臺階處的損傷最大，容易造成臺階棱角破碎。路面結構施工工藝：路面結構層施工均為大型機械設備，重載車輛能否可以上泡沫輕質土路面施工，多重的車輛可以上路面施工，采取什么樣的方式進行施工，對泡沫輕質土頂面會產生多大的破壞影響，均需要進行實地的試驗后方可確定。通過試驗找出一個對泡沫輕質土影響最小，成本最低、工藝成熟的施工方式，進而推廣。

根據(jù)道路底基層施工的常規(guī)方法考慮，主要有4種方法：（1）路拌法底基層；（2）廠拌法底基層；（3）混凝土結構調坡；（4）水穩(wěn)調坡。

2 泡沫輕質土載荷試驗

底基層施工，無論采用何種方法與工藝均需滿足重載車輛行走的要求，土方運輸車輛以及碾壓設備均會對泡沫輕質土頂部質量產生影響，需要通過試驗與計算確定載重汽車上路對泡沫輕質土的影響程度。

路床基部位泡沫輕質土強度為0.8 MPa，根據(jù)泡沫輕質土強度檢測其實際強度均在0.9～1.0 MPa，強度滿足設計要求。

現(xiàn)場試驗用車輛為雙橋前4后8輪式載重汽車，其對應的載重量為：

0.8 MPa×（0.3×0.2×4+0.6×0.2×4）m2=0.576 MN=57.6 t

理論計算泡沫輕質土頂采用雙橋前4后8輪式載重汽車至少可以承載57.6 t。

現(xiàn)場試驗車輛總重52 t，采用直行前進后退，以及轉向兩種方式對泡沫輕質土頂面進行載荷試驗，現(xiàn)場試驗照片如圖2所示。

圖2 泡沫輕質土頂載重試驗

該倉泡沫輕質土施工時間已滿1個月，試驗車輛直行上泡沫輕質土頂面對車轍進行觀察與測量，泡沫輕質土頂面無明顯壓痕，無法測量車轍深度。

試驗車輛轉向時前輪外泡沫輕質土表面有輕微破損，未發(fā)現(xiàn)泡沫輕質土頂部有裂紋產生，泡沫輕質土頂面可以行走重載車輛。

根據(jù)試驗泡沫輕質土頂部直接行走52 t載車車輛未對泡沫輕質土采用明顯破壞。設計在泡沫輕質土頂面設置有一層防水土工布與土工格柵，會對泡沫輕質土有一重保護，車輛在上部行走與轉向對泡沫輕質土的影響可以忽略。

3 底基層施工工序轉換研究

（1）路拌法石（二）灰土底基層

路拌法施工中，第一次悶灰量一般摻量為總參量的40%～60%，用于降低土體的含水量與土體的砂化處理，悶灰時間為一周左右，翻拌次數(shù)3～5次。

灰土的鋪筑：常規(guī)采用載重汽車運輸，路基劃格堆土的方法，推土機推平，平地機整型。因泡沫輕質土頂存在臺階，且泡沫輕質土強度只有0.8 MPa，載重汽車在泡沫輕質土頂面行走與轉彎對泡沫輕質土會產生破壞，其影響程度是需要予以考慮的。

灰土補灰與翻拌：泡沫輕質土頂部設有防水土工布與土工格柵，且底基層作為調坡層，其厚度由0～30 cm，采用機械進行現(xiàn)場翻拌無法精確控制各個部位的翻拌深度，翻拌深度不夠會導致灰土拌和不均勻，翻拌深了會破壞土工布與土工格柵以及泡沫輕質土頂部。

在泡沫輕質土頂部采用路拌法施工缺點較多，無法在保證質量的情況下順利實施。

（2）廠拌法石（二）灰土底基層

底基層石灰土采用廠拌法集中悶灰、拌料，粉碎均勻，檢測灰劑量、含水率合格后，直接運輸至現(xiàn)場后鋪筑。

廠拌法的優(yōu)點：解決了路拌法的現(xiàn)場二次摻灰、現(xiàn)場二次粉碎的工序，在廠內集中拌制可以采用現(xiàn)代設備集中粉碎，集約化生產有利于控制灰土的質量，有利于環(huán)境保護，控制場塵污染。

廠拌法的缺點：增加了土源至拌和廠、拌和廠至現(xiàn)場的運輸，需要設置拌和廠的場地，并配備相應的拌和設備，投資相對于路拌法要有大幅增加。

社會環(huán)境的不斷變化對事業(yè)單位的財務管理有著非常大的影響。財務管理不可能一直維持原狀，所有的工作都要跟著時代的潮流重新調整。我國事業(yè)單位的財務管理在不斷調整的過程中一定會遇到各種各樣的問題。而我們要做的就是解決問題，完成任務，促進社會的發(fā)展，所有的應對過程都是為了可以使財務管理更好的進行，所有的摸索都是值得的。

鋪筑：為保證泡沫輕質土臺階處邊角不被損壞，鋪筑時采用推土機前向鋪筑，載車汽車須行走在已鋪設灰土的位置，采用推土機初步推平，從而避免對泡沫輕質土邊角的破壞。

整平碾壓：泡沫輕質土頂部存在0～30 cm的臺階，其頂部鋪設石灰土調坡層會導致層厚大于20 cm，超出規(guī)范允許厚度，碾壓時無法保證碾壓質量；頂部厚度小于10 cm，低于規(guī)范允許厚度，容易形成薄層起皮現(xiàn)象，無法保證質量。這是廠拌法和路拌法均無法解決的問題。另外因泡沫輕質土臺階而導致的各倉之間不連續(xù)，不利于機械化施工，工效較低，且易對泡沫輕質土邊緣部位產生損傷。

（3）混凝土結構調坡

泡沫輕質土頂部底基層施工最大的問題即是臺階問題，解決臺階問題才能保證上部水穩(wěn)及瀝青路面的鋪設平整度及質量，采用常規(guī)方法施工底基層無法解決臺階問題，可以先消除臺階，進而保證上部結構層的施工。

采用低標號混凝土可以解決頂部縱坡、橫坡問題，同時也可以避免對泡沫輕質土的破壞。

采用C15混凝土進行調坡，混凝土調坡層最小厚度8 cm,對混凝土進行振搗，可以保證混凝土密實與強度，對混凝土表面進行收坡，可以解決大部分泡沫輕質土頂部臺階，并保護泡沫輕質土邊角，如圖3所示。

圖3 混凝土調坡后泡沫輕質土頂面

C15混凝土的比重較石灰土比重高1/2,會增加泡沫土上荷載，混凝土平均厚度約18 cm，單位面積增加的重量只有很小，相當于每平米增加了1.3 kN，對基礎影響很小。

采用C15混凝土調坡其造價相對于石灰土會較高一些，但混凝土調坡受雨水天氣影響相對石灰土會小，只有不下雨的時間空隙3～4 h即可施工?；炷吝\輸車可以直接上泡沫輕質土頂面，也可以采用泵車進行澆筑。

（4）水穩(wěn)調坡

水穩(wěn)作為路面基層材料，其生產均為拌和站集中生產，現(xiàn)場攤鋪形式，在生產本身具備優(yōu)勢。水穩(wěn)不需要在現(xiàn)場進行二次拌和，不會產生對基底的破壞。

水穩(wěn)攤鋪厚度可以從10～20 cm范圍內作調節(jié)，局部位置可以放寬至25 cm。對泡沫輕質土頂部的臺階可以采用水穩(wěn)直接進行調坡，分兩次調整臺階。第一次10～25 cm，在其上再進行第二次調坡，達到頂部橫坡與縱坡條件。

采用水穩(wěn)直接調坡存在分倉區(qū)塊較小，需逐倉進行調坡，同時臺階未完全消除前對泡沫輕質土的邊角保護難度較大，重型機械的行走會對邊角產生破壞。調坡水穩(wěn)無法采用攤鋪機鋪設，無法采用推土機作業(yè)，碾壓時壓路基分別進入各倉存在困難。同時不利于水穩(wěn)的大面積施工要求，存在工效較低的問題。

在普通道路縱坡不是很大的情況下，可以采用水穩(wěn)進行調坡，因為縱坡不大，只需要解決橫坡問題，道路縱向可以通長施工，不存在對泡沫輕質土臺階的影響。

（5）混凝土、水穩(wěn)組合調坡

根據(jù)泡沫輕質土自身特點，頂部臺階的情況，利用混凝土與水穩(wěn)各自的優(yōu)點進行組合調坡。

一次調坡：一次調坡采用混凝土進行調坡，消除大于8 cm的臺階部位。并對泡沫輕質土邊角進行保護，為大型機械設備行走提供相對平整的場地。

二次調坡：采用15 cm水穩(wěn)進行二次調坡，整型出頂部的縱坡與橫坡，便于進行下一層水穩(wěn)層的正常施工。可以采用攤鋪機械進行機械化作業(yè)，保證水穩(wěn)基層的施工質量與效率。

4 結 論

根據(jù)以上分析對比，可將泡沫輕質土頂部臺階處理工藝歸類為下表1，通過對比可知，5種調坡方式以素混凝土+水穩(wěn)調坡方式最優(yōu)。

表1 泡沫輕質土頂部臺階處理工藝分析對比

該工程為收費站廣場，路面寬126 m，處于兩處高架橋中間，縱坡、橫坡較大，尤其是橫向分倉較多，產生大量的臺階，需要采用合理的調坡方式施工以保證道路的施工質量。該工程即采用平均厚度為18 cm素混凝土與一層15 cm水穩(wěn)進行兩次調坡，最好的保護了泡沫輕質土，同時保證了施工工效。