泡沫輕質土在高速公路軟土地基處理中的應用

沈蘊虹

摘要：泡沫輕質土屬于一種新型輕質的環保材料，具有輕質、強度可調、流動性好、隔熱耐久性能優良、施工簡易等優點，近幾年在高速公路的施工建設中得到了廣泛的應用。本文結合實際工作經驗以案例分析的方式闡述了泡沫輕質土在高速公路軟土地基處理中的應用，以期可以為同行工作者提供一些有利參考。

【關鍵詞】泡沫輕質土；高速公路；軟土地基；施工處理

泡沫輕質土主要應用在空洞充填、軟土地基處理、道路加寬、臺背回填、減荷換填以及工程應急搶險，在工程施工領域得到了廣泛的應用。下文以案例分析的方式闡述了泡沫輕質土在高速公路軟土地基處理中的具體應用，主要內容如下：

1.工程案例概述

廣明高速公路陳村至西樵段工程S03標段收費廣場及部分橋頭等路段地處深厚軟土地基，工后沉降大，為保證施工質量及通車建成目標，采用現澆泡沫輕質土路基設計。S03標段收費廣場全長493.4m，雙向21車道，路基頂面、路面寬度為33.5～114m，泡沫輕質土路基填方量約14萬㎡。現澆泡沫輕質土的主要技術指標如下表。

2.泡沫輕質土的制備環節分析

2.1材料方面

（1）主要材料應用

泡沫輕質土制備的原材料主要包括水泥基膠凝材料、集料、摻和劑、外加劑、拌合水和發泡劑，經過物理化學作用硬化后形成泡沫輕質土。在泡沫輕質土工程開工前，必須進行消泡試驗來檢驗發泡劑和水泥及其他材料的適應性。消泡試驗確定的濕密度增加率如超過設計濕密度的10%，應適當調整發泡劑稀釋倍率或原材料的種類及用量。

（2）施工配合比

泡沫輕質土的施工配合比應經配合比試配試驗進行驗證，在試配試驗進行前應滿足消泡試驗、濕密度、流值、抗壓強度、標準沉降率等相關要求。配合比試配試驗可根據實際施工所采用的水泥、粉煤灰等原材料進行微調。

2.2施工準備控制要點

（1）為保證質量性能良好，應采用專業的自動化設備來完成泡沫輕質土的現場制作、輸送與澆注環節，確保泡沫的細密、穩定、均勻。泡沫輕質土的拌和制作，應使用設有自動化計量功能的設備完成，并適當調節材料的流量。

（2）在制備過程中，應確保充足的攪拌時間保證各組分混合均勻、無離析，水泥（砂）漿或泡沫輕質土在儲料裝置中的停滯時間不宜超過2h。

（3）施工前應準備單臺混合系統泡沫輕質土制備產能≥90m3/h的設備。

3.應用泡沫輕質土處理軟土地基的施工方法

3.1原地基處理

（1）如設計有反開挖施工路段，應確保預壓期及單月沉降量滿足設計要求，方可進行堆載預壓土的卸載與路基反開挖施工。

（2）橋臺樁基、承臺等部位的施工完成之后，再進行鋼筋混凝土保護壁施工環節。

（3）收費島原地面的預壓時間，應盡量控制在90天左右。整個過程中注意實施分層填筑，從根本上保證壓實度符合標準要求。

3.2基槽開挖、防護及排水

（1）路基基槽的開挖施工工作必須在防、排水等準備工作完成后才可進行。基槽開挖必須針對不同坑壁土類、坡頂荷載情況、基坑深度，按相關標準要求確定放坡系數。

（2）路堤填筑高度大于3m的泡沫輕質土路段，坡面采用鋼筋混凝土擋土墻進行防護，擋土墻水泥混凝土達到設計強度的80%后才能進行泡沫輕質土路堤澆筑。

（3）在雨季施工時對所有施工作業面和易受水損壞的部位應做好臨時防排水措施，可采用不透水帆布或彩條布遮蓋牢靠；并設置臨時排水溝，以防坡面沖刷造成低處輕質土受到污染。

3.3鋼筋混凝土保護壁施工

（1）基礎施工

當基坑挖掘到一定深度時，應及時做好基坑長度、寬度、承載力以及內部平整度的檢測，檢測結果合格后才可進行鋼筋綁扎、立模施工等工序；在正式澆筑混凝土前應做好面板鋼筋預埋工作，澆筑過程中控制好澆筑高度，并對澆筑面進行平整處理，每間隔12小時應進行灑水養護，使之保持濕潤。

（2）面板施工

基礎混凝土澆筑完成后應做好鑿毛工作，嚴格控制好新舊混凝土之間的連接處理。基礎混凝土施工完成3天后方可進行面板施工，施工過程中應嚴格控制面板高度和保持面板穩定。

（3）區段與區段間應沿泡沫輕質土、面板及其基礎橫斷面設置施工縫。施工縫每10～15m設置一道，施工縫寬1cm，全斷面填塞瀝青木板或夾板。

4.泡沫輕質土的相關施工要點

4.1 澆筑施工前

（1）在泡沫輕質土澆筑施工前，應及時對填筑區的垃圾和雜物進行清理，做好基底的整平工作，確保基底無雜物、無積水，基底高程、平面尺寸及地基承載力滿足設計要求。

（2）澆筑前應根據施工現場情況繪制澆筑區劃分和施工順序平面圖，單層澆筑厚度應控制在0.5～1.0m之間，轉區面、金屬網或土工格柵鋪設面應設置澆筑層分界面。澆筑區內單個澆筑區的最大澆筑面積不應超過400㎡，且需結合設備產能進行劃分，在初凝時間內應能完成澆筑且澆筑方量≤200m3為宜。

4.2 澆筑過程

（1）澆筑過程中應做好保護壁的維護工作，避免其出現偏移和破壞。為防止泡沫輕質土溢出，應在側面加以面板保護，頂面采用防滲土工膜進行封堵處理。

（2）為避免因泡沫輕質土的分散性引起的氣泡消散問題，應嚴格控制施工過程中的振動程度。

（3）合理地選擇澆筑方向，一般采用沿澆筑區長軸方向自一段向另一端澆筑的方式進行；若采用多根澆注管，可并排施工自一端開始澆筑，或采用對角澆筑方式。

（4）遇到需移動澆注管時，應盡量避免左右移動澆注管，按照澆注管的實際放置方向進行前后的移動；如遇特殊情況確需左右移動時，應把澆注管抽離已澆筑泡沫輕質土表面后再移動。

（5）接近澆筑結束前，應按相關要求進行濕密度抽樣檢測，對不合格測點應及時對其周圍界限進行局部處理。

4.3 澆筑完畢后

澆筑完成后應進行泡沫輕質土的表面平整處理，對未固化的泡沫輕質土，應及時做好保護處理，盡量避免對澆筑層的擾動；對已固化的泡沫輕質土應做好保濕工作，防止因快速干燥產生的病害問題。

5.結束語

總而言之，泡沫輕質土的應用在高速公路軟土地基處理中具有重大的社會價值，建設單位在設計和組織施工的過程中，應注意泡沫輕質土的制備、施工準備、澆筑過程以及防排水措施等環節，嚴格控制泡沫輕質土的施工質量。

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